Природа зсуву частоти валентних коливань гiдрогенiв у молекулах води
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe59.12.1183Ключові слова:
зсув частот, валентнi коливання гiдрогенiв, електростатична модель молекули води, димерАнотація
Робота присвячена дослiдженню фiзичної природи зсуву частот валентних коливань гiдрогенiв молекул води внаслiдок її взаємодiї з сусiднiми молекулами. Приймається, що домiнуючий внесок у мiжмолекулярну взаємодiю вноситься силами електростатичної природи, пов’язаними з iснуванням мультипольних моментiв молекул води. Розраховано величину зсуву частоти у випадку, коли двi сусiднi молекули води утворюють димер. Отриманий результат якiсно добре узгоджується з величиною зсувiв частот, якi спостерiгаються у парi, льодi та рiдкiй водi, а також у водних розчинах спиртiв [1–4]. Це свiдчить про те, що водневi зв’язки, за допомогою яких намагаються вiдтворити специфiку мiжмолекулярної взаємодiї у водi, а також її макроскопiчнi властивостi, формуються домiнуючим чином силами електростатичної природи.
Посилання
D. Eisenberg and W. Kautzman, The Structure and Properties of Water (Oxford Univ. Press, Oxford, 1968).
F.H. Stillinger and C.W. David, J. Chem. Phys. 69, 1473 (1978).
https://doi.org/10.1063/1.436773
J.-M. Andanson, J-C. Soetens, T. Tassaing, and M. Besnard, J. Chem. Phys. 122, 174512 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.1886730
P. Golub, I. Doroshenko, and V. Pogorelov, Phys. Lett. A 378, 1937 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.physleta.2014.04.032
L.L. Shipman and H.A. Scheraga, J. Phys. Chem. 78, N 9, 909 (1974).
https://doi.org/10.1021/j100602a012
L.M. Babkov, G.A. Puchkovskaya, S.P. Makarenko, and T.A. Gavrilko, IR Spectroscopy of Molecular Crystals with Hydrogen Bonds (Naukova Dumka, Kyiv, 1989) (in Russian).
U. Buck and F. Huisken, Chem. Rev. 100, 3863 (2000).
https://doi.org/10.1021/cr990054v
S.-B. Zhu, S. Singh, and G. Wilse Robinson, J. Chem. Phys. 95, 2791 (1991).
https://doi.org/10.1063/1.460930
V.Ya. Antonchenko, A.S. Davydov, and V.V. Ilyin, Fundamentals of Physics of Water (Naukova Dumka, Kyiv, 1991) (in Russian).
H.J.C. Berendsen and G.A. van der Velde, in Proceedings of the Workshop on Molecular Dynamics and Monte Carlo Calculations of Water, edited by H.J.C. Berendsen (CECAM, Orsay, 1972), p. 63.
P. Barnes, J.L. Finney, J.D. Nicholas, and J.E. Quinn, Nature 282, 459 (1979).
https://doi.org/10.1038/282459a0
R.L. Fulton and P. Perhacs, J. Phys. Chem. A 102, 9001 (1998).
https://doi.org/10.1021/jp9821228
M.D. Dolgushin and V.M. Pinchuk, Preprint ITF-76-49P (Instutute of Theoretical Physics, Kyiv, 1976) (in Russian).
P.V. Makhlaichuk, M.P. Malomuzh, and I.V. Zhyganiuk, Ukr. Fiz. Zh. 57, 113 (2012).
G.C. Pimentel and A.L. McClellan, The Hydrogen Bond (W.H. Freeman, San Francisco, 1960).
J.O. Hirschfelder, Ch.F. Curtiss, and R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids (Wiley, New York, 1967).
W.L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, and J.D. Madura, J. Chem. Phys. 79, 926 (1983).
https://doi.org/10.1063/1.445869
V.I. Poltev, T.I. Grokhlina, and G.G. Malenkov, J. Biomol. Struct. Dyn. 2, 413 (1984).
https://doi.org/10.1080/07391102.1984.10507576
I.I. Adamenko, L.A. Bulavin, V. Ilyin, S.A. Zelensky, and K.O. Moroz, J. Mol. Liq. 127, 90 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2006.03.023
L.A. Bulavin, A.I. Fisenko, and N.P. Malomuzh, Chem. Phys. Lett. 453, 183 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.cplett.2008.01.028
M. Rieth, Nano-Engineering in Science and Technology: An Introduction to the World of Nano-Design (World Scientific, Karlsruhe, 2003).
H. Berendsen, J. Postma, W. Van Gunsteren, and J. Hermans, in Intermolecular Forces, edited by B. Pullman (Reidel, Dordrecht, 1981), p. 331.
https://doi.org/10.1007/978-94-015-7658-1_21
T. Urbic and M.F. Holovko, J. Chem. Phys. 135, 134706 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3644934
S.V. Lishchuk, N.P. Malomuzh, and P.V. Makhlaichuk, Phys. Lett. A 375, 2656 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.physleta.2011.05.049
R.O. Watts, Chem. Phys. 26, 367 (1977).
https://doi.org/10.1016/0301-0104(77)85160-4
I.V. Zhyganiuk, Ukr. Fiz. Zh. 56, 225 (2011).
O. Matsuoka, E. Clementi, and M. Yoshimine, J. Chem. Phys. 64, 1351 (1976).
https://doi.org/10.1063/1.432402
T.R. Dyke, K.M. Mack, and J.S. Muenter, J. Chem. Phys. 66, 498 (1977).
https://doi.org/10.1063/1.433969
Yu. Jin and Sh.-i. Ikawa, J. Chem. Phys. 119, 12432 (2003).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
