| Sumario: | Mediante la realización de simulaciones computacionales, hemos llevado a cabo un análisis delas influencias derivadas de la inclusión explícita de efectos cuánticos nucleares en la estructura yla dinámica de diferentes ambientes acuosos. En primer lugar, examinamos dos aspectos dinámicosfundamentales del agua en fase condensada, en condiciones ambientes: por un lado, la respuesta desolvatación del solvente frente a un cambio abrupto en las características electrónicas de un solutomodelo; por el otro, la dinámica de ruptura y reconstrucción de uniones hidrógeno. Los resultadosobtenidos revelan que la inclusión de efectos de “tuneleo” y de energía de punto cero en la descripcióndel agua produce una disrupción y un debilitamiento en la arquitectura de las uniones hidrógeno. Enel ámbito dinámico, estos efectos sobre las uniones intermoleculares se manifiestan en la disminuciónde los tiempos característicos que describen los diferentes modos dinámicos del solvente. El análisis de nanoagregados a temperaturas intermedias entre 100 K y 50 K tambiénresultó instructivo, debido a que los efectos cuánticos se ven exacerbados en este ámbitotérmico. Un análisis realizado sobre el octámero de agua [H2O]8 confirmó que la incorporaciónexplícita de fluctuaciones cuánticas nucleares promueve un debilitamiento global de las unioneshidrógeno en el sistema. Por otro lado, las características de las deslocalizaciones cu´anticasespaciales de los diferentes protones presentan fuertes correlaciones con el ambiente local delas uniones intermoleculares en las que participan. Todas estas características son detectablesmediante corrimientos en los espectros infrarrojos de los agregados, en cuyo modelado, la inclusiónde cuanticidad nuclear resulta imprescindible para lograr un acuerdo razonable con informaciónexperimental directa. Por último, se llevó a cabo un estudio de la segregación isotópica de H y D, en nanoagregados quecombinan HDO y H2O, como componentes mayoritarios. El análisis mecánico estadístico llevado acabo en nanoagregados a bajas temperaturas reveló que existe una segregación superficial de isótoposlivianos en sitios superficiales, que no participan en uniones hidrógeno. Análisis similares llevadosa cabo en nanoagregados que contienen distintos haluros mostraron que, en estos sistemas, existetambién una clara solvatación isotópica preferencial de los diferentes solutos, controlada por lascaracterísticas de la particular coordinación soluto/solvente considerada. Nuestros resultados predicenque dichos efectos pueden ser perceptibles incluso en fases condensadas acuosas en condicionesambientes, lo cual fue corroborado por resultados experimentales de fraccionamiento isotópico ensoluciones de electrolitos simples acuosos.
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