Un defecto de Bjerrum es un defecto cristalográfico que es específico del hielo y que es en parte responsable de las propiedades eléctricas del hielo. [1] Fue propuesto por primera vez por Niels Bjerrum en 1952 para explicar la polarización eléctrica del hielo en un campo eléctrico. [2] Un enlace de hidrógeno normalmente tiene un protón , pero un enlace de hidrógeno con un defecto de Bjerrum tendrá dos protones (defecto D) o ningún protón (defecto L). La deformación del defecto desfavorable se resuelve cuando una molécula de agua gira alrededor de un átomo de oxígeno para producir enlaces de hidrógeno con protones individuales. Dislocaciones de hielo Iha lo largo de un plano de deslizamiento crean pares de defectos de Bjerrum, un defecto D y un defecto L. [3]
Las moléculas no polares como el metano pueden formar hidratos de clatrato con agua, especialmente a alta presión. Aunque no hay enlaces de hidrógeno de las moléculas de agua cuando el metano es la molécula huésped del clatrato, el enlace de hidrógeno huésped-huésped a menudo se forma con moléculas huésped en clatratos de muchas moléculas orgánicas más grandes, como pinacolona y tetrahidrofurano . En tales casos, los enlaces de hidrógeno huésped-huésped dan como resultado la formación de un defecto de Bjerrum de tipo L en la red de clatrato. [4] Los átomos de oxígeno (en los grupos funcionales alcohol o carbonilo) y los átomos de nitrógeno (en los grupos funcionales amina) en las moléculas huésped conducen a enlaces de hidrógeno transitorios y moléculas de agua desorientadas en la red de hidratos. [5]
Referencias
- ^ David E. Stillman y Robert E. Grimm (2008). "Propiedades eléctricas del hielo e implicaciones para la exploración del sistema solar" (PDF) . XXXIX . Ciencia lunar y planetaria . Consultado el 9 de septiembre de 2010 .
- ^ Bjerrum, N. (11 de abril de 1952). "Estructura y propiedades del hielo". Ciencia . 115 (2989): 385–390. Código Bibliográfico : 1952Sci ... 115..385B . doi : 10.1126 / science.115.2989.385 . PMID 17741864 .
- ^ Director de la Facultad de Ciencias de la Tierra (15 de marzo de 2004). "Dislocaciones" . Facultad de Ciencias de la Tierra - Universidad de Melbourne - Australia. Archivado desde el original el 10 de julio de 2010 . Consultado el 9 de septiembre de 2010 .
- ^ Alavi S, Susilo R, Ripmeester JA (2009). "Vinculación de las propiedades microscópicas del huésped con los observables macroscópicos en los hidratos de clatrato: enlace de hidrógeno huésped-huésped" ( PDF ) . Revista de Física Química . 130 (17): 174501. Código Bibliográfico : 2009JChPh.130q4501A . doi : 10.1063 / 1.3124187 . PMID 19425784 .
- ^ Alavi S, Udachin K, Ripmeester JA (2010). "Efecto del enlace de hidrógeno huésped-huésped sobre las estructuras y propiedades de los hidratos de clatrato" . Química: una revista europea . 16 (3): 1017–1025. doi : 10.1002 / quím.200902351 . PMID 19946907 .