III..F/ Méthodes de génération et
d'optimisation des géométries des systèmes
moléculaires:
Vu l'importance de l'ion hydroxyde OH- et en
général des agrégats moléculaires[111],
plusieurs études théoriques et expérimentaux ont
été menées [75-105], afin d'essayer de connaître le
processus de réaction ion hydroxyde-molécules d'eau en phase
gazeuse et liquide. Dans ces études, différents
procédés sont utilisés pour générer des
configurations de systèmes OH-(H2O) n et les optimiser par la
suite. Nous citerons, dans ce qui suit, les méthodes les plus
utilisées:
III.F.1/ Méthodes théoriques de
génération des configurations:
- La méthode Monte-Carlo est utilisée pour
générer des configurations OH-(H2O)n, des
calculs avec cette méthode, appuient que le nombre d'hydratation de
l'ion hydroxyde dans les solutions aqueuses, est 5 [81] et 6
[80].
- La méthode ab initio de dynamique moléculaire a
prédit que OH- a un nombre de coordination de 4
molécules d'eau dans les solutions aqueuses[5,6,82,88].
III.F.2/ Méthodes expérimentales de
génération des configurations:
- des informations concernant l'ion hydroxyde OH-
peuvent être extraites d'études IR et Raman[106]
d'hydroxydes en solutions aqueuses. La position de la vibration OH-
dans le spectre IR[107] et la différence des
intensités dans le spectre Raman[110] pour le mode stretching
symétrique maintient la proposition que le groupe OH n'a pas de liaison
hydrogène par son hydrogène mais il existe une forte liaison
hydrogène entre l'oxygène de l'hydroxyde et les hydrogènes
des molécules d'eau.
- Yang et Clasterman[98] ont utilisé un
réacteur à tube à flux pour produire beaucoup de clusters
avec 60 molécules d'eau au moins. Ils ont trouvé que les clusters
de l'ion hydroxyde avec 11, 14, 17, et 20 molécules d'eau augmentent la
stabilité avec l'existence de discontinuités, anomalies (souvent
appeler nombres magiques) dans l'intensité du spectre de masse.
- Arshadi et Kebarle ont utilisé une source d'ions
à haute pression de 2000 eV pour
l'ionisation pour étudier
l'équilibre de formation de clusters et déterminer
les
enthalpies d'hydratation() progressives de : -22.5, -16.4, -15.1, - 14.2
et -
14.1 Kcal/mol pour l'ajout successive, jusqu'à 5
molécules d'eau à OH-, ces valeurs d'enthalpies sont
plus faibles que ceux (non équilibres) de De Paz et al[98]
parce que l'expérience a été faite avec la méthode
d'ionisation continue, par conséquent, ne suit pas la dépendance
du temps des concentrations d'ions.
- Des mesures plus récentes de Meotner(Mautner) et
Speller[79], utilisant un spectromètre de masse à
haute pression, pulseur, ont produit les enthalpies progressives de : -26.5,
-17.6, -16.2, -12.0, -11.5, -11.2 et 10.4 Kcal/mole, pour l'addition
successive, jusqu'à 7 molécules d'eau à OH-.
Ces résultats ont soutenu les estimations de
Kebarle[77,99].
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