Uma Interpretação do Aumento do Momento Dipolar da Água Devido à Presença de Outras Moléculas de Água

O momento dipolar do monômero de água na fase gasosa é 1,85 D. Quando solvatada em água em massa, o momento dipolar de uma molécula de água individual é observado como aumentando para o valor muito maior de 2,9 +/- 0,6 D. Para entender a origem desse aumento do momento dipolar, o método de potencial de fragmento efetivo (EFP) é usado para solvar uma molécula de água ab initio para prever os momentos dipolares para vários tamanhos de clusters. O momento dipolar como uma função do tamanho do cluster, nH 2O, é investigado para n = 6-20 (n par), 26, 32, 41 e 50. Distribuições de carga localizadas são usadas em conjunto com orbitais moleculares localizados para interpretar o aumento do momento dipolar. Esses cálculos sugerem que o aumento do momento dipolar origina-se da diminuição do ângulo entre os vetores dipolares dos pares isolados no oxigênio à medida que o número de ligações de hidrogênio com esse oxigênio aumenta. Assim, a diminuição do ângulo, e o consequente aumento do momento dipolar da água, é mais provável que ocorra em ambientes com um maior número de ligações de hidrogênio, como o centro de um cluster de moléculas de água.