Resumen

Hemos investigado la hidratación del complejo CuCl0 en vapor de agua con HCl a 350°C y una densidad de fluido similar al vapor entre 0,02 y 0,09 g/cm3 utilizando simulaciones de dinámica molecular (MD) ab initio. Las simulaciones revelan que una molécula de agua está fuertemente unida al Cu(I) (primera capa de coordinación), formando una fracción lineal [H2O-Cu-Cl]0 . La segunda capa de hidratación es muy dinámica por naturaleza, y las configuraciones individuales tienen una vida corta en estos vapores de baja densidad, lo que da lugar a grandes fluctuaciones en los números de hidratación instantáneos en una escala de tiempo de picosegundos. El número medio de hidratación en la segunda capa (m) aumentó de ~0,5 a ~3,5 y el número calculado de enlaces de hidrógeno por molécula de agua aumentó de 0,09 a 0,25 cuando la densidad del fluido (que está correlacionada con la actividad del agua) aumentó de 0,02 a 0,09 g/cm3 (fH2O 1,72 a 2,05). Estos cambios en el número de hidratación son cualitativamente consistentes con estudios previos de solubilidad en condiciones similares, aunque los números de hidratación absolutos de la DM fueron mucho más bajos que los valores inferidos al correlacionar la fugacidad experimental del Cu con la fugacidad del agua. Esto podría deberse a las incertidumbres en las simulaciones MD y a la incertidumbre en la estimación de los coeficientes de fugacidad para estos "vapores" altamente no ideales en los experimentos. Nuestro estudio proporciona la primera confirmación teórica de que los complejos metálicos hidratados más allá de la primera cáscara desempeñan un papel importante en el transporte de metales en fluidos hidrotermales de baja densidad, aunque sea de naturaleza altamente desordenada y dinámica.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:moléculas de agua, número medio de hidratación, número de hidrógeno, cambio de hidratación, como densidad del fluido, primera cáscara de coordinación, cu fugacidad experimental, escala de tiempo del picosegundo, estudio de solubilidad anterior, número de hidratación absoluto
• Keywords:water molecules, average hydration number, number of hydrogen, change of hydration, like fluid density, first coordination shell, experimental cu fugacity, timescale of picosecond, previous solubility study, absolute hydration number