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水的性质如何编码在其分子结构和能量中
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2017-09-26 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00259 Emiliano Brini , Christopher J Fennell 1 , Marivi Fernandez-Serra , Barbara Hribar-Lee 2 , Miha Lukšič 2 , Ken A Dill
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水的物质特性是如何编码在水分子结构中的？这与了解地球的生命系统、地球材料、地球化学和地球物理学以及广泛的工业化学有关。水具有独特的液体和固体特性：它具有高度内聚力。它具有体积异常——水的固体（冰）漂浮在其液体上；压力可以融化固体而不是冻结液体；加热可使液体收缩。它比其他材料具有更多的固相。其过冷液体具有发散的热力学响应函数。它的玻璃态既不脆弱也不坚固。它的组成离子——氢氧根和质子——的扩散速度比其他离子快得多。离子或油的水溶剂化需要大的熵和热容量。我们回顾了从理论、模拟和实验中理解的这些特性如何被编码在水的分子结构和能量中。与更简单的液体一样，水分子几乎呈球形，并通过范德华力相互作用。与更简单的液体不同，水的方向依赖氢键导致开放的四面体笼状结构，这有助于其卓越的体积和热性能。
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