Principios que rigen la unión en el hielo.
En química, las reglas del hielo son principios básicos que gobiernan la disposición de los átomos en el agua helada . También se conocen como reglas de Bernal-Fowler , en honor a los físicos británicos John Desmond Bernal y Ralph H. Fowler , quienes las describieron por primera vez en 1933. [1]
Las reglas establecen que cada oxígeno está unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno , y que el átomo de oxígeno en cada molécula de agua forma dos enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua, de modo que hay precisamente un hidrógeno entre cada par de átomos de oxígeno. [2]
En otras palabras, en el hielo ordinario I , cada oxígeno está unido al total de cuatro hidrógenos, dos de estos enlaces son fuertes y dos de ellos son mucho más débiles. Todo hidrógeno está unido a dos oxígenos, fuertemente a uno y débilmente al otro. La configuración resultante es geométricamente una red periódica. La distribución de enlaces en esta red está representada por un gráfico dirigido (flechas) y puede estar ordenada o desordenada. En 1935, Linus Pauling utilizó las reglas del hielo para calcular la entropía residual (entropía de temperatura cero) del hielo I h . [3] Por esta (y otras) razones, las reglas a veces se atribuyen erróneamente y se las denomina "reglas de hielo de Pauling" (que no deben confundirse con las reglas de Pauling para cristales iónicos).
En Hamann se puede encontrar una bonita figura de la estructura resultante. [4]
Ver también
Referencias
- ^ Bernal, JD; Fowler, RH (1 de enero de 1933). "Una teoría del agua y la solución iónica, con especial referencia a los iones de hidrógeno y hidroxilo". La Revista de Física Química . 1 (8): 515. Código bibliográfico : 1933JChPh...1..515B. doi : 10.1063/1.1749327 . Consultado el 13 de abril de 2012 .
- ^ cf. Cantante, S.; Kuo, JL; Hirsch, T.; Caballero, C.; Ojamäe, L.; Klein, M. (2005). "Topología del enlace de hidrógeno y las transiciones de fase de ordenamiento del hidrógeno del hielo VII/VIII y del hielo Ih/XI" (PDF) . Cartas de revisión física . 94 (13). Código bibliográfico : 2005PhRvL..94m5701S. doi : 10.1103/PhysRevLett.94.135701. hdl : 1811/48120 .
- ^ Pauling, Linus (1 de diciembre de 1935). "La estructura y entropía del hielo y de otros cristales con cierta aleatoriedad en la disposición atómica". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 57 (12): 2680–2684. doi :10.1021/ja01315a102.
- ^ Hamann, DR (1997). "Enlace de hidrógeno H_{2}O en la teoría de la densidad funcional". Revisión física B. 55 (16): R10157. Código bibliográfico : 1997PhRvB..5510157H. doi :10.1103/PhysRevB.55.R10157.Figura 1
enlaces externos
- Reglas de Bernal-Fowler en Glosario de Meteorología. [1]
- Exposición de Chris Wilson y Brett Marmo. [2]
- Chaplin, Martín (15 de noviembre de 2016). "Las 'reglas del hielo'". Estructura y ciencia del agua . Universidad London South Bank , Departamento de Ciencias Aplicadas . Consultado el 26 de marzo de 2017 .
