b) R�sultats
Toutes sortes de r�sultats
ont �t� obtenus � partir de la m�thode de simulations informatiques de Monte
Carlo mise en oeuvre dans des conditions thermodynamiques correspondant aux
mesures avec les rayons-X et avec la diffraction de neutrons, pour l'eau �
l'�tat supercritique.
L'analyse d�taill�e de la
structure du r�seau de liaisons hydrog�ne, bas�e sur le crit�re
intermol�culaire distance-�nergie de la liaison hydrog�ne, donne des r�sultats
en bon accord avec ceux existant dans la litt�rature.
Avec l'augmentation de la
temp�rature, le nombre moyen de liaisons hydrog�ne par mol�cule d'eau d�cro�t
de m�me mani�re pour les hautes densit�s (environ 1g/cm3) que pour les basses densit�s
(environ 0,2 g/cm3)
et approche
asymptotiquement z�ro pour les hautes temp�ratures et les basses densit�s. Quand le nombre moyen de liaisons hydrog�ne
par mol�cule d'eau est en dessous du seuil dit de percolation, le r�seau
continu de liaisons hydrog�ne est d�j� cass� � 573 K et � une densit�
inf�rieure � 0,63 g/cm3. Pour les temp�ratures sup�rieures � 873 K, le r�seau
est de toute fa�on cass�. Cependant,
m�me aux plus hautes temp�ratures et aux plus basses densit�s de ces pr�sentes
simulations, il est encore possible d'observer des liaisons, hydrog�ne sous la
forme de dim�res et de trim�res.
Dans les conditions
supercritiques, les liaisons hydrog�ne moyennes sont approximativement de 1,5
kJ/mol (ou de 8 %) plus faibles, de O, l � (ou de 5 %) plus longues, et de 8�
moins lin�aires, compar�es � celles dans l'eau liquide dans des conditions ambiantes. Pourtant, plus de 40 % de liaisons hydrog�ne
sont encore pr�serv�es � l'�tat supercritique selon les r�sultats de ces
simulations.
3) Recherche d'un mod�le mol�culaire de l'eau pure �
l'�quilibre valuur-liquide (2),(15)
a) Par la m�thode de
Monte Carlo
Pour cette m�thode, deux
mod�les mol�culaires simples sont utilis�s : le SPC (de l'anglais simple point
charge) et le SPC/E (extended simple point charge). Ils servent � calculer l'�quilibre vapeur-liquide de l'eau pure
sur une large �chelle de temp�ratures : de 300 � 610 K. La m�thode de Monte
Carlo s'appuie ici sur la technique calculatoire appel�e sommation d'Ewald (*). Elle
permet, apr�s cet aspect calculatoire, de r�aliser des simulations sur la
coexistence de la phase vapeur et de la phase liquide et d'obtenir des
r�sultats en accord avec les donn�es th�oriques.
Le mod�le mol�culaire de
l'eau utilis� dans cette th�orie peut �tre mod�lis� par une sph�re localis�e
sur l'atome d'oxyg�ne avec une charge partielle n�gative et par deux atomes
d'hydrog�ne portant chacun une charge partielle positive. Les deux mod�les SPC et SPC/E sont issus de
ce mod�le mol�culaire de l'eau.
24