Махлайчук П. В. Роль водневих зв’язків у формуванні властивостей води.

Робота присвячується аналізу термодинамічних властивостей води на основі мікроскопічних уявлень про характер міжчастинкової взаємодії. В роботі запропоновано потенціал, в якому відштовхувальна та дисперсійна взаємодія описуються загальноприйнятими виразами, а електростатична частина моделюється відрізком мультипольного розкладу. Ретельно досліджено властивості димерів води. Показано, що можливе існування двох близьких за енергією конфігурацій димеру води. Оцінено величину внесків водневих зв'язків у потенціал взаємодії. Виходячи з експериментальних даних про теплоємність рідкої води та її пари побудовану їх кластерну структуру на лінії співіснування. Встановлено, що зі збільшенням температури у водяній парі зростає доля кластерів (димери, тримери, тетраметри і т.д.). З іншого боку, у рідкій воді характер кластеризації має протилежну поведінку. На основі запропонованого потенціалу побудовано усереднений потенціал міжмолекулярної взаємодії, який має структуру близьку до потенціалу Ленарда-Джонса. Показано, що основні термодинамічні величини визначаються саме усередненим потенціалом взаємодії, що природно пояснюється квазі-вільним характером обертального руху молекул води.