História sobre Cluster de Água

propriedades anômalas da água têm animado químicos para tentar explicação para muitos anos. Essas hipóteses têm envolvido principalmente consideração da existência de clusters de água diferentes dentro de água líquida. Esses agregados são ou de baixa densidade (similar em densidade à de gelo hexagonal ) ou de maior densidade, a sua mudança concentrações relativas determinar as mudanças nas propriedades físicas.


Ice aglomerado de células Ih

Baixa densidade de gelo como partículas

Água líquida densa

Maior densidade de matriz líquida

 

A primeira sugestão relatado para clusters sendo responsável máximo da água da densidade anômala foi por Whiting em 1884 [ 764]. O derretimento do gelo foi proposta para liberar cristais sólidos de baixa densidade do gelo (à esquerda), que permaneceu dentro da matriz maior densidade (direita). Whiting propôs que as concentrações destas partículas sólidas mudou com a temperatura e pressão.

 

Chadwell [ 765] Revisaram os primeiros 40 anos no desenvolvimento dessa idéia.


Ice aglomerado de células Ih

Baixa densidade de gelo como os cachos

 

 

 

 

 

=

Walrafen pentâmero; Em segundo lugar, e significativamente, eles introduziram a idéia de equilíbrio das moléculas de água interconverting entre os clusters [ 766].

Ice aglomerado de células Ih

Baixa densidade de gelo como os cachos

Ice aglomerado de células Ih, com uma molécula de água intersticial

Cluster além de uma molécula intersticial

 

 

Uma idéia interessante, baseada em moléculas de água intersticial dentro da caixa de gelo hexagonal (direita) foi apresentado em 1946 [ 767]. Esses agregados não são pensados ​​agora para estar presente em quantidades significativas.


Aglomerado de água dodecaédrico

Baixa densidade aglomerados clathrate

Aglomerado de água dodecaédrico, com uma molécula de água intersticial

Cluster além de uma molécula intersticial

 

 

Pauling sugeriu um outro arranjo intersticial em 1959, fazendo uso de seu interesse em estruturas de clatratos [ 8b]. Estes clusters foram rapidamente descartada, no entanto, por ser incapaz de explicar os dados de difração disponível se os principais constituintes na água líquida.


   4-membros do cluster de água cíclica     5 membros do cluster de água cíclica    6 membros do cluster de água cíclica      7-membros do cluster de água cíclica  Aglomerado de água 8-membros cíclica

 

 

Um modelo de rede aleatória de água, também introduzido por Bernal [ 1177 ] e publicado em 1975 [19], Continha uma mistura de água, incluindo os clusters 4 -, 5 -, 6 -, 7 - e 8-membros anéis. Algum sucesso tem sido na utilização desse modelo, mas sua natureza homogênea não é universalmente aplicável ou produtivo.


Ice aglomerado de células Ih

Um gelo Ih aglomerado

 

 

Grupo Wilse Robinson de pesquisa introduziu a estrutura externa de dois Estados-modelo de mistura em 1987, que envolveu uma mistura de grupos relacionados com a água para sorvetes 1h, II e III . O grupo passou a produzir uma série de trabalhos utilizando o modelo de sucesso e quantitativamente explicar muitas das anomalias da água (por exemplo, [ 23 , 56 , 57 , 60 , 6973 , 148 ]).


 

 

Um cluster de gelo e dois

 

 

Um gelo II aglomerado

Um cluster de gelo e três

Um gelo III aglomerado

 

 

A única dificuldade com este modelo de preocupações se os aglomerados podem existir na água em estado líquido e assim os clusters talvez devesse ser mais realista considerado como 'indicativo' estruturas.


Aglomerado de água dodecaédrico

 

 

 

 

 

=

 

5 membros do cluster de água cíclica6 membros do cluster de água cíclica

 

 

Em 1998, Dougherty e Howard propôs um modelo de equilíbrio de água [ 15] Envolvendo dodecaedros, 5 - e 6-membros com base em vários conjuntos de propriedades anômalas da água.


Água densa mostrado como dois tetrâmeros água

Denso grupo

 

 

 

=
8 molécula-cluster em águas abertas

De baixa densidade grupo

 

 

 

 

 

 

 

Para ler mais, acesse :http://www.lsbu.ac.uk/water/history.html

 

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