水相离子溶液中的量子动能与同位素分馏
化学物理
2020-01-22 v1
摘要
在室温下，水分子的动能量子贡献超过经典贡献一个数量级。水分子的量子动能（QKE）受其局域化学环境调制，并导致同位素在热平衡下不同相之间的不均匀分配，若原子核作经典运动则不会发生此种现象。在这项工作中，我们使用ab initio路径积分模拟表明，水分子的QKE以及氧和氢同位素的热力学平衡同位素分馏比是对水相离子溶液中氢键结构的敏感探针。特别地，我们展示了如何将路径积分模拟中水分子的QKE分解为平动、转动和振动自由度，并利用它们确定溶剂化对不同分子运动的影响。通过分析QKE和同位素分馏比，我们展示了Na、Cl和HPO离子的加入如何扰动液态水中量子效应之间的竞争并影响其局域溶剂化结构。
引用
@article{arxiv.2001.07265,
title = {Quantum kinetic energy and isotope fractionation in aqueous ionic solutions},
author = {Lu Wang and Michele Ceriotti and Thomas E. Markland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07265},
year = {2020}
}