La dynamique moléculaire appliquée à l’étude des couches d’hydratation de l’électron hydraté et des ions Li⁺ et Cl^-

Argonne National Laboratory, Chemistry Division, 9700 South Cass Avenue, Argonne, Illinois 60439 , USA ; Universidad de Chile, Facultad de Ciencias físicas y Matemáticas, Departamento de Física, Casilla 487-3, Santiago, Chile. ^(*)

Résumé

Les couches d’hydratation des ions Li⁺ et Cl^- et de l’électron hydraté ont été étudiées en utilisant la dynamique moléculaire conjointement avec la méthode d’intégration fonctionnelle de Feynman. Les résultats des simulations montrent que les fluctuations quantiques de l’électron dans l’eau produisent principalement des fluctuations dans la direction radiale de la cavité où l’électron est localisé. Par ailleurs, on a trouvé que l’orientation des molécules d’eau dans le champ électrique de l’électron est aussi importante que celle trouvée pour l’ion Cl^-.

Abstract

The structures of the hydration shells of the ions Li⁺ and Cl^- and of the hydrated electron have been studied using molecular dynamics simulations in conjunction with the Feynman path integral method. The results show that the quantum fluctuations of the excess electron in water cause principally fluctuations in the radius of the cavity trapping the electron. On the other hand, it has been found that the orientation of the molecules of water in the electric field of the electron is as large as that found in the hydration shells of Cl^-.