Estudio de la estructuración local del agua líquida y sobreenfriada

J. A. RODRIGUEZ FRIS; S. R. ACCORDINO; G. A. APPIGNANESI

Buenos Aires

Taller; TREFEMAC 2010; 2010

Mediante simulaciones computacionales del modelo SPCE de agua estudiamos el grado de orden estructural local de las moléculas en un rango de temperaturas que va desde la región líquida a la sobreenfriada. El análisis se basa en el cálculo de un índice de estructura local y en la realización de minimizaciones de la energía potencial, para un rango de densidades alrededor de la unitaria. Dado que nuestro método es apto para discriminar moléculas estructuradas y desestructuradas (determinando netamente la existencia de esas dos clases de moléculas a partir de la obtención de distribuciones claramente bimodales, algo hasta ahora inaccesible por medio de otras técnicas) obtenemos la dependencia con la temperatura de la fracción de moléculas estructuradas (baja densidad local, buen orden tetraédrico), determinando el modo en que dicha fracción crece con la disminución de la temperatura y de la densidad. La dependencia de la misma con la temperatura puede ajustarse con una exponencial negativa, lo cual brinda sustento a modelos two-state que postulan que la fracción de moléculas estructuradas se ve gobernada por un peso de Boltzmann debido a la ganancia energética al perfeccionar las interacciones locales de las moléculas al estructurarse y al costo dado en el incremento local del volumen.