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Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Uma análise das propriedades topológicas locais e globais das redes de ligações de hidrogênio
entre as moléculas de água, geradas a partir de simulações em condições próximas da supercrítica com o
método de Monte Carlo (MC-NPT), utilizando o modelo de cinco sítios (TIP5P) para descrever as
interações intermoleculares, indica o aparecimento de padrões típicos de pequenos-mundos (smallword),
isto é, alto grau de agrupamento e pequenos tamanhos de ilhas. Em condições normais de
temperatura e pressão, estas redes não apresentam tais padrões, pois se observa um alto grau de
agregação e a percolação do sistema (Ref. 1). Neste trabalho, realizamos simulações computacionais
MC-NPT nas condições normais (298 K e 1 atm) para a água, onde introduzimos no potencial de
interação eletrostática um fator de amortecimento que modifica as cargas dos sítios de hidrogênios e de
pares isolados, permitindo assim, de forma controlada, reduzir a formação das ligações de hidrogênio.
Nossos resultados para o coeficiente de agrupamento (C), a conectividade média ( k ) e a distância
química (L), em função do fator de amortecimento λ (0,7 ≤ λ ≤ 1), indicam que o sistema exibe uma
transição de fase topológica em λc= 0,75, separando as regiões de pequenos e grandes valores de C e
k , para λ < λc e λ > λc, respectivamente. Nossa análise de estatística de ilhas mostra que na região λ >
λc tem-se a formação de um agregado com cerca de 99% dos componentes, enquanto que para λ < λc
ocorre um grande número de monômeros, dímeros e trímeros e não há mais a percolação do sistema. O
comportamento do coeficiente de agrupamento e da distância química em função do parâmetro λ, exibe
semelhança com o resultado obtido por Watts e Strogatz (Ref. 2), no qual caracterizam uma região de
pequenos mundos. A razão C/Crand, onde Crand é o coeficiente de agrupamento de redes aleatórias com o
mesmo número de nós (N), é independente do valor de λ, e varia linearmente com N com coeficiente
angular dado pela razão C / k = 1/6. O grau de distribuição de ligações para estas redes mostra que,
para a região λ > λc, a distribuição é muito similar a uma distribuição de Poisson, mostrando que a rede
se comporta como uma rede aleatória, mas para valores de λ < λc, a distribuição passa a ser assimétrica
e bastante diferente da distribuição de Poisson. Cálculos das propriedades termodinâmicas, como
densidade, entalpia, e entalpia de vaporização, também são indicativos da ocorrência de uma transição
de fase topológica em λc= 0,75
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/6671 |
| Date | January 2006 |
| Creators | SILVA, Juliana Angeiras Batista da |
| Contributors | MOREIRA, Francisco George Brady |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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