Theoretical Studies of Concentrated Aqueous Urea Solutions Using Computacional Monte Carlo Simulation



Título del documento: Theoretical Studies of Concentrated Aqueous Urea Solutions Using Computacional Monte Carlo Simulation
Revue: Journal of the Brazilian Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000311195
ISSN: 0103-5053
Autores: 1
2
3
Instituciones: 1Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica, Campinas, Sao Paulo. Brasil
2Universidade Federal de Juiz de Fora, Instituto de Ciencias Exatas, Juiz de Fora, Minas Gerais. Brasil
3Universidade Federal de Sao Carlos, Departamento de Quimica, Sao Carlos, Sao Paulo. Brasil
Año:
Volumen: 13
Número: 2
Paginación: 238-244
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en inglés Monte Carlo simulations were carried out for concentrated aqueous urea solutions at 4, 5, 6, 7 and 8 mol L-1 in the NpT ensemble at 298 K and 1 atm. The potential energy surfaces were represented by the sum of Coulomb and Lennard-Jones potentials in which pair-wise additivity was considered. Water was described by the TIP4P model, while urea was described by the OPLS planar model and also by a proposed non-planar model. The simulation results for both urea models showed that urea does not induce any significant changes in the structure of water over all the concentrations studied. However, it was noted that the number of hydrogen bonds between the water molecules decrease as the concentration increases. The simulation results of the OPLS planar model suggest the formation of urea dimers in the more concentrated solutions. The simulations with the non-planar model showed several features similar to those of the OPLS planar model
Resumen en portugués Simulações de Monte Carlo foram realizadas para soluções aquosas concentradas de uréia nas concentrações de 4, 5, 6, 7 e 8 mol L-1 no ensemble NpT a 298 K e 1 atm. As superfícies de energia potencial foram representadas pela soma dos potenciais clássicos de Coulomb e de Lennard-Jones, nos quais a aditividade de pares foi considerada. Nas simulações a água foi descrita pelo modelo TIP4P e a uréia por dois modelos: o modelo OPLS planar e um modelo no qual a molécula de uréia não é totalmente planar. Os resultados das simulações para os dois modelos mostraram que a uréia não causa perturbações significativas na estrutura da água, na faixa de concentrações estudadas. No entanto, foi observada diminuição do número médio de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. Para as soluções mais concentradas os resultados obtidos com o modelo OPLS sugerem a formação de dímeros de uréia. Observou-se similaridade entre alguns dos resultados das simulações obtidos com os modelos: OPLS planar e não-planar da uréia , nas mesmas concentrações e condições
Disciplinas: Química
Palabras clave: Fisicoquímica y química teórica,
Soluciones acuosas,
Urea,
Simulación de Montecarlo
Keyword: Chemistry,
Physical and theoretical chemistry,
Aqueous solutions,
Urea,
Monte Carlo simulation
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