El acetonitrilo y sus disoluciones iónicasun estudio mediante la dinámica molecular

Resumen

Objetivos: El objetivo general de esta Tesis es el estudio a nivel molecular de las propiedades de las disoluciones iónicas en acetonitrilo usando el método de la Dinámica Molecular. Se busca analizar la estructura del disolvente alrededor de los iones, a través de las funciones de distribución radial, la orientación de las moléculas, etc. Estudiar mediante simulaciones de un único ion en disolución la dinámica de las moléculas de la capa de solvatación, su difusión, reorientación, densidades espectrales, tiempos de residencia y compararlos con los resultados para el disolvente puro. Evaluación de los efectos del disolvente sobre las interacciones entre iones y en los procesos de interconversión iónica por medio del cálculo de los potenciales de fuerza media, coeficientes de fricción y constantes de asociación para los diferentes pares iónicos. Contenido: El primer capítulo es de carácter introductorio. En el presentamos brevemente los conceptos necesarios para situarse en el significado de los diversos resultados que se estudian en los próximos capítulos. En el capítulo 2 se presenta el modelo molecular que se va utilizar para el solvente. Con dicho modelo se realiza un estudio del líquido puro, analizando con especial interés las propiedades dieléctricas. Se realiza un estudio comparativo de nuestro modelo con otros existentes en la literatura. En el capítulo 3 se analiza la capa de solvatación de iones haluros-alcalinos, en acetonitrilo, considerando tanto propiedades estructurales como dinámicas. Con el objetivo de estudiar la forma sistemática de la influencia del tamaño y de la carga de los iones se ha estudiado la serie completa Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, F-, Cl-, Br- y I-. En el capítulo 4 se realiza un estudio comparativo de la asociación de bromuro de litio en acetonitrilo y agua. Para ambos disolventes se han determinado los potenciales de fuerza media para los pares Li+ -Br-, Li+-Li+ y Br-