Hydrogen Bonding Definitions And Dynamics İn Liquid Water
Hakemli Akademik Makale
Hydrogen bonding definitions and dynamics in liquid water
Sıvı Suda Hidrojen Bağlarının Tanımları ve Dinamikleri
Bu çalışma, sıvı suyu anlamanın merkezindeki hidrojen bağlarının yalnızca statik bir yapı olmadığını; tanım biçimine ve zamana bağlı dinamik bir ağ oluşturduğunu inceler.
Kaynak TürüHakemli Akademik Makale
Kitap Kaynak No2
Çalışmayı / Kaynağı 1 Dakikada Anlayın
Amaç
Amaç, sıvı suda hidrojen bağını tanımlamak için kullanılan geometrik ölçütleri daha sistematik hâle getirmek ve farklı tanımların bağ sayısı ile yerel yapısal dinamikler üzerindeki sonuçlarını karşılaştırmaktır.
Yöntem / Kapsam
Araştırmacılar iki boyutlu ortalama kuvvet potansiyellerinden yararlanarak uzaklık ve açı eşiklerini tanımlamış; ayrıca OH antibonding orbitallerinin elektronik doluluğuna dayanan elektronik-yapı temelli bir hidrojen bağı tanımı geliştirmiştir. Çalışma SPC/E sıvı su modeli üzerinde bağ sayısı ve yerel dalgalanmaların zaman ölçeğini değerlendirir.
Temel Bulgular
Uyumlu iki tanım, SPC/E sıvı suda molekül başına yaklaşık 3,2–3,4 hidrojen bağı tahmini vermiştir. Yerel hidrojen-bağı sayısındaki dalgalanmaların uzun-zaman gevşeme sabiti yaklaşık 0,8–0,9 pikosaniye bulunmuştur.
Nasıl Yorumlanmalı?
Bu çalışma temel fiziksel kimya ve modelleme çalışmasıdır; insan sağlığı veya alkali iyonize su tüketimi üzerine klinik sonuç üretmez.
Asyata Akademik Arşivi açısından önemi
Bu kaynak, kitapta kullanılan su bilimi ve su kalitesi kavramının dayanağını doğrudan özgün kaynağıyla birlikte göstermek için arşive alınmıştır. Kaynağın kapsamı aşılmadan; deneysel, teknik veya kurumsal niteliği açıkça belirtilerek sunulmuştur.
Makale / Kaynak Künyesi
Kumar R, Schmidt JR, Skinner JL. Hydrogen bonding definitions and dynamics in liquid water. J Chem Phys. 2007;126(20):204107. doi:10.1063/1.2742385. PMID:17552754.
Original Abstract
X-ray and neutron diffractions, vibrational spectroscopy, and x-ray Raman scattering and absorption experiments on water are often interpreted in terms of hydrogen bonding. To this end a number of geometric definitions of hydrogen bonding in water have been developed. While all definitions of hydrogen bonding are to some extent arbitrary, those involving one distance and one angle for a given water dimer are unnecessarily so. In this paper the authors develop a systematic procedure based on two-dimensional potentials of mean force for defining cutoffs for a given pair of distance and angular coordinates. They also develop an electronic structure-based definition of hydrogen bonding in liquid water, related to the electronic occupancy of the antibonding OH orbitals. This definition turns out to be reasonably compatible with one of the distance-angle geometric definitions. These two definitions lead to an estimate of the number of hydrogen bonds per molecule in liquid simple point charge/extended (SPC/E) water of between 3.2 and 3.4. They also used these and other hydrogen-bond definitions to examine the dynamics of local hydrogen-bond number fluctuations, finding an approximate long-time decay constant for SPC/E water of between 0.8 and 0.9 ps, which corresponds to the time scale for local structural relaxation.