Estrutura do Gelo VII

 

Gelo e sete (gelo VII ) [ 1226] É formado por água líquida acima de 3 GPa, baixando sua temperatura à temperatura ambiente (ver Diagrama de Fase ). Ele pode ser obtido a baixa temperatura e pressão ambiente pela descompressão (D 2O) de gelo e seis abaixo de 95 K e é metaestável em uma ampla faixa de pressão, transformando-se em LDA acima de 120 K [ 948].

 
 
 
 
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).

Sua célula unitária, que forma cristais cúbicos ( Pn bar3 m, 224; Laue classe simetria m-3m). Ice VII consiste em duas interpenetrando cúbicos de gelo reticulados com pontes de hidrogênio que passa pelo centro da hexâmeros água e sem ligação hidrogênio laços entre reticulados. Tem uma densidade de cerca de 1,65 g cm -3 (menos 2,5 GPa e 25 ° C [ 8 ]), que é menor do que o dobro da densidade do gelo do cúbicos como o intra-rede O · · · · O distâncias são 8% mais ( de 0,1 MPa) para permitir a interpenetração. O cristal cúbico (oposto mostrado) tem dimensões de células 3,3501 Å (a, b, c, 90 º, 90 º, 90 º; D 2 O, em 2,6 GPa e 22 ° C [ 361 ]) e contém duas moléculas de água.

 

Todas as moléculas de experiência idêntica ambientes molecular. A ligação de hidrogênio é desordenado e em constante mudança como em gelo hexagonal, mas o gelo e sete passa por uma transição ordem-desordem próton para gelo e oito em cerca de 5 ° C; ice-ice-sete e oito de ter estruturas idênticas para além do próton ordenação. Ice-sete é metaestável indefinidamente a 77 K.

 

Se a pressão é aumentada acima de cerca de 14 GPa Há mudanças na ordenação de prótons [ 1428]. Isso é mostrado nodiagrama de fase e dá origem a uma perda da simetria cúbica. A altas pressões, o gelo e sete sofrer uma transição contínua para cúbicos de gelo dez (gelo X ), onde os átomos de hidrogênio estão situados a meio caminho entre os átomos de oxigênio.

 

Gelo e sete conheceu pontos triplos com gelo e seis e gelo e oito (5 ° C, 2,1 GPa), gelo e oito e gelo-ten (100 K, 62 GPa) e água líquida e gelo e seis (355 K, 2,216 GPa). Curiosamente, a altas pressões (~ 2,3 GPa), a água líquida pode ser feita para congelar em mais de 100 ° C (para dar o gelo e sete mais denso). A constante dielétrica de gelo e sete é de cerca de 150.

 

Em contraste com gelo I h , sorvetes de alta densidade pode incorporar alguns solutos em sua estrutura cristalina. Gelo e sete podem incorporar até ~ 7,5% em peso de NaCl nas posições face centrada de seu corpo centrado estrutura cúbica em alta pressão (por exemplo, 4-21 GPa) [ 955]. Contra-intuitiva, essa incorporação provoca uma redução nas dimensões da célula unitária e um aumento maior do que o esperado na densidade [ 955 ].

 

Interativo Chime (35 KB) estruturas são dadas.

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

 

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