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Fases condensadas de moléculas flexibles: el azufre elemental
Claudio Pastorino Zulema Gamba
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Se han estudiado las fases condensadas del azufre elemental con modelos de interacción que incluyen grados de libertad internos de las moleculas. Se centró el interés en el diagrama de fases cristalino de la molécula S8. Nuestro trabajo representa el primer estudio teórico-numérico sistemático de las tres fases polimórficas del azufre observadas experimentalmente: (α-, β- y γ-S8 y de sus transiciones de fase. También constituye una investigación de sistemas prototípicos con potenciales torsionales de doble pozo, que difieren de las dependencias de triple pozo, estudiadas extensamente por sus aplicación a compuestos orgánicos. Se emplearon técnicas de dinámica molecular clásica con algoritmos de presión y temperatura constantes y celda de forma variable para estudiar transiciones de fases estructurales, manteniendo un único modelo de potencial para describir las diferentes estructuras cristalinas. Utilizando primero un sencillo potencial intermolecular del tipo átomo-átomo isotrópico se reprodujeron exitosamente parámetros de las celdas primitivas, energías configuracionales, patrones de difracción de rayos X y correlaciones dinamicas en el intervalo de temperaturas 50-450K de las tres fases. También se reprodujo y caracterizó la transición orden-desorden orientacional dinámico de la fase β-S8. Alrededor de los 200K se observó una transición estructural espontánea de la fase α-S8 a una celda monoclínica (que llamamos α’-S8),que no ha sido observada experimentalmente. Además, calculamos una densidad de γ-S8 mayor a la de α-S8, que es lo opuesto a lo observado. Estas dos diferencias motivaron la revisión del potencial intermolecular isotrópico. Se propusieron dos modelos anisotrópicos de interacción intermolecular en base a datos experimentales y cálculos ab-initio de la densidad de carga de la molécula S8. Uno de ellos resultó superior al potencial original isotrópico, resolviendo las dos diferencias fundamentales de éste con los datos experimentales. Se realizaron además cálculos de energía libre mediante dos metodos: el de integración termodinámica y el de la aproximación cuasiarmónica para las fases α y α'. De la comparación de los dos métodos, se encuentra que la aproximación cuasi-armónica es adecuada para la estimación de diferencias de energías libres.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
FASES CONDENSADAS; MOLECULAS FLEXIBLES; AZUFRE ELEMENTAL; S8; DINAMICA MOLECULAR; CONDENSED PHASES; MOLECULES; ELEMENTAL SULFUR; MOLECULAR DYNAMICS
Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 2003 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
2003
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