Estrutura do Gelo III

 

 

Ice-três (gelo III ) é formado a partir de água a 300 MPa, diminuindo sua temperatura a 250 K (ver Diagrama de Fase ).É estável ao longo de um intervalo relativamente pequeno de condições no PT espaço de fase. Sua célula unitária, que forma cristais tetragonal (Space grupo P 4 1 2 1 2, 92 ; Laue simetria classe 4/mmm; análoga à sílica keatite), é mostrado oposto. No cristal, todas as moléculas de água são hidrogênio ligado a outros quatro, dois e dois como doador como aceitador. 

Ice III contém cinco anéis unidos como membros biciclo-heptamers e tem uma densidade de 1,16 g cm-3 (a 350 MPa, onde a densidade da água = 1,13 g cm-3). A ligação de hidrogênio é desordenado e em constante mudança como em gelo hexagonal. O cristal tetragonal (abaixo) é pseudo-cúbica com dimensões de células 6,666 Å (a) e 6,936 Å (c; 90 º, 90 º, 90 º; a 250 K e 280 MPa) [ 385 ] e contém 12 moléculas de água. Sua estrutura consiste de apertado a mão direita um quatro vezes hélices, contendo dois terços das moléculas de água, ligados por moléculas de água remanescente, que, assim, experimentar um ambiente diferentes molecular.

 

Metaestável de gelo e três podem ser formados dentro do gelo e dois espaço de fase através do aumento da taxa de compressão na transição de fase densidade expulsos de gelo hexagonal para baixo a 170 K [ 1545 ].

 

Gelo e três tem pontos triplos, com água líquida e gelo I h (-21,985 ° C, 209,9 MPa), a água líquida e gelo e cinco (-16,986 ° C, 350.1MPa), gelo I h e gelo e dois (-34,7 ° C, 212,9 MPa) e gelo e dois e gelo e cinco (-24,3 ° C, 344,3 MPa). A constante dielétrica de gelo e três é de cerca de 117.

 

Note que neste diagrama estrutural da ligação de hidrogênio é ordenado quando na realidade ela é aleatória (obedecendo a "regras de gelo ': dois átomos de hidrogênio perto de cada oxigênio, um átomo de hidrogênio em cada O · · · · O bond).Como o ângulo HOH não varia muito com a da molécula isolada, as pontes de hidrogênio não são retas (embora mostrado até nas figuras).

 

A curva de derretimento de gelo e três é dada por     = Pressão 209,5 101,1 x ((Temperature/251.15) ^ 42,86 -1)    MPa [ 1320 ].

 

O ordenado forma pontes de hidrogênio do gelo III está gelo IX (gelo e nove).

fonte: https://www.lsbu.ac.uk/water/ice_iii.html

 

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