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Effetto di radiazioni elettromagnetiche su alcune proprietà dell'acqua

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10 disposizione istantanea del legame a idrogeno è tetraedrica, le distorsioni indotte dalla densità elettronica possono causare punti di forza ai legami a idrogeno. 2.1. Cooperatività/anti-cooperatività del legame a idrogeno Quando un legame a idrogeno si forma tra due molecole d'acqua, la ridistribuzione degli elettroni altera la capacità di costituire un ulteriore legame a idrogeno. La molecola d'acqua che dona l'atomo di idrogeno subisce aumento della densità elettronica nella sua regione ‘lone pair’, promuovendo l'accettazione del legame a idrogeno. Allo stesso tempo nella molecola di acqua accettrice, con ridotta densità elettronica sui suoi atomi di idrogeno, la regione del ‘ lone pair’ [10] favorisce un’ulteriore donazione ma impedisce l’ accettazione dei legami a idrogeno. Questa ridistribuzione degli elettroni, quindi, determina sia la cooperatività (ad esempio l'accettazione di un legame a idrogeno promuove la donazione di un altro) che l'anti-cooperatività (ad esempio, l'accettazione di un legame a idrogeno sfavorisce l'accettazione di un altro) nella formazione di legami a idrogeno nella rete tridimensionale dell’acqua allo stato liquido. La cooperatività dei legami a idrogeno aumenta la lunghezza dei legami O-H, mentre provoca una riduzione, pari a venti volte, delle distanze H··· O e O···· O [11]. L'aumento della lunghezza del legame è stato correlato con la forza di legame dell'idrogeno e con le vibrazioni di stretching del legame O-H [12]. Se il legame a idrogeno è sostanzialmente piegato, segue che la forza di legame è più debole. I principali criteri per determinare la forza dei legami a idrogeno sono le loro distanze intermolecolari e la lunghezza d’onda dei loro moti vibrazionali di stretching. L'acqua allo stato liquido contiene di gran lunga la quantità di legami a idrogeno più alta di ogni altro solvente, con tanti legami a idrogeno quanti sono i legami covalenti. Questi legami a idrogeno possono riorganizzare rapidamente in risposta alle perturbazioni ambientali (ad esempio soluti). I modelli di legame a idrogeno sono casuali in acqua: per ogni sua molecola c'è una probabilità del 50% che i quattro legami a idrogeno (cioè i due donatori e i due accettori di idrogeno) si trovino in uno dei quattro siti intorno all'ossigeno. Le molecole d'acqua circondate da quattro legami a idrogeno tendono ad aggregarsi, formando cluster, sia per ragioni statistiche che energetiche [13]. ‘Catene’ di legami a idrogeno (ovvero O-H ···· O-H ···· O) sono cooperative; pertanto la rottura del primo legame è la più difficile, la successiva risulta facilitata poiché il legame è
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Effetto di radiazioni elettromagnetiche su alcune proprietà dell'acqua

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Informazioni tesi

  Autore: Fabrizio Masciulli
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2016-17
  Università: Università degli Studi Gabriele D'Annunzio di Chieti e Pescara
  Facoltà: Farmacia
  Corso: Chimica e Tecnologia Farmaceutiche
  Relatore: Pietro Di Profio
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 86

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Parole chiave

acqua
cluster
radiazioni
led
moto browniano
solvatocromismo
spettroscopia uv-vis
effetto solvente
dynamic light scattering
elettrodinamica quantistica coerente

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