Bom, les énergies libres de
solvatation prédites par le modèle de couches concentriques montrent un accord
nettement meilleur avec les valeurs des simulations moléculaires et avec celles
d'un modèle compressible continu.
Voici un schéma du modèle
diélectrique de couches concentriques, dans lequel les densités locales
prédites par l'analogie de l'adsorption de Langmuir sont utilisées pour obtenir
des valeurs de la constante diélectrique locale pour la première couche de
solvatation d'un ion.
Les symboles e et eloc
représentent respectivement la constante diélectrique du solvant et les
constantes diélectriques locales de l'ion.
Les symboles a et b représentent respectivement la valeur du rayon
intérieur et celle du rayon extérieur de la première couche de solvatation.
Figure 6.
The concentric dielectric shell model.
6) Comparaison des modèles SPC rigide et flexible (12)
a) Présentation de ces modèles
Le modèle rigide de l'eau
utilisé est le modèle SPC (modèle déjà rencontré précédemment). Ce modèle de l'eau est représenté par trois
charges ponctuelles localisées sur trois atomes. Il interagit électrostatiquement avec des charges d'autres
molécules. Il possède ainsi un
potentiel d'interaction de Lennard-Jones centré sur l'atome d'oxygène avec
lequel il peut interagir avec des potentiels similaires d'autres
molécules. Le modèle SPC a une
géométrie rigide. La valeur de l'angle
HOH du monomère est de 109,5° alors que celle de l'eau réelle est de
104,5°. De plus, la longueur de la
liaison OH est de 1 Å dans le modèle SPC et de 0,957 Å dans l'eau réelle.
Afin de se rendre compte des
effets des degrés de liberté intramoléculaires à propos des propriétés de l'eau
supercritique, une version flexible du modèle SPC a été utilisée pour la
simulation de l'eau liquide. Ce nouveau
modèle s'inspire beaucoup du modèle TJE (Teleman-Jônsson-Engstrôm), dont la
partie intennoléculaire est identique à celle du modèle SPC.
De plus, il possède une
caractéristique intramoléculaire consistant en termes harmoniques simples
correspondant aux modes de courbement et d'élongation des molécules d'eau. La géométrie d'une molécule d'eau TJE dépend
de la densité et de la
28