En química, las reglas del hielo son principios básicos que gobiernan la disposición de los átomos en el hielo de agua . 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 otros oxígenos, de modo que hay precisamente un hidrógeno entre cada par de átomos de oxígeno. [2]
En otras palabras, en ordinaria I h hielo , cada oxígeno está unido al total de cuatro hidrógenos, dos de estos bonos son fuertes y dos de ellos son mucho más débil. Cada hidrógeno está unido a dos oxígenos, fuertemente a uno y débilmente al otro. La configuración resultante es geométricamente una celosía 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 denominan "reglas de hielo de Pauling" (no confundir conReglas 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. Singer, S .; Kuo, JL; Hirsch, T .; Knight, C .; Ojamäe, L .; Klein, M. (2005). "Topología de enlace de hidrógeno y las transiciones de fase de ordenación de hidrógeno Ice VII / VIII y Ice 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 de disposición atómica". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 57 (12): 2680–2684. doi : 10.1021 / ja01315a102 .
- ^ Hamann, DR (1997). "H_ {2} O enlace de hidrógeno en la teoría de densidad funcional". Physical Review 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, Martin (15 de noviembre de 2016). "Las 'reglas del hielo ' " . Estructura y ciencia del agua . Universidad de London South Bank , Departamento de Ciencias Aplicadas . Consultado el 26 de marzo de 2017 .