Temperature, pressure, and isotope effects on the structure and properties of liquid water: A lattice approach

Journal of Chemical Physics

Volumn 127, Issue 22, 2007, Pages

  Hakem, Ilhem F ^a,b   Boussaid, Abdelhak ^b   Benchouk Taleb, Hafida ^b   Bockstaller, Michael R ^a  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF TLEMCEN   (Algeria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTAL LATTICES; DENSITY (SPECIFIC GRAVITY); HYDROGEN BONDS; ISOTOPES; MATHEMATICAL MODELS; PRESSURE EFFECTS; THERMAL EFFECTS;

ISOTOPE EFFECTS; ISOTOPIC REPLACEMENT;

WATER;

EID: 37149039788     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2804418     Document Type: Article

References (107)

1. J. D. Bernal and R. H. Fowler, J. Chem. Phys. 1, 515 (1933).
2. G. S. Kell, J. Chem. Eng. Data 12, 66 (1967).
3. F. J. Millero, R. W. Curry, and W. Drost-Hansen, J. Chem. Eng. Data 14, 422 (1969).
4. G. S. Kell, J. Chem. Eng. Data 15, 119 (1970).
5. G. S. Kell, J. Chem. Eng. Data 20, 97 (1975).
6. R. A. Fine and F. J. Millero, J. Chem. Phys. 59, 5529 (1973).
7. R. A. Fine and F. J. Millero, J. Chem. Phys. 63, 89 (1975).
8. C. A. Angell, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 102, 2627 (2002).
9. R. J. Speedy and C. A. Angell, J. Chem. Phys. 65, 851 (1976).
10. H. Kanno and C. A. Angell, J. Chem. Phys. 70, 4008 (1979).
11. H. Kanno and C. A. Angell, J. Chem. Phys. 73, 1940 (1980).
12. C. A. Angell, M. Oguni, and W. J. Sichina, J. Phys. Chem. 86, 998 (1982).
13. M. Oguni and C. A. Angell, J. Chem. Phys. 78, 7334 (1983).
14. H. Weingaertner and E. U. Franck, Angew. Chem., Int. Ed. 44, 2672 (2005).
15. T. Head-Gordon and G. Hura, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 102, 2651 (2002).
16. K. J. Mysels, J. Am. Chem. Soc. 86, 3503 (1964).
17. M. P. Bassez, J. Lee, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. 91, 5818 (1987).
18. M. Vedamuthu, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. 98, 2222 (1994).
19. M. Vedamuthu, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. 99, 9263 (1995).
20. R. Kevorkyants, M. Dulak, and T. A. Wesolowski, J. Chem. Phys. 124, 024104 (2006).
21. F. Kohler, in Structure of Water and Aqueous Solution, edited by, W. A. P. Luck, (Verlag Chemie, Weinheim, 1974), p. 491.
22. P. L. Huyskens, M. C. Haulait-Pirson, G. G. Siegel, and F. Kapuku, J. Phys. Chem. 92, 6841 (1988).
23. M. S. Wertheim, J. Stat. Phys. 35, 19 (1984).
24. M. S. Wertheim, J. Stat. Phys. 35, 35 (1984).
25. M. S. Wertheim, J. Stat. Phys. 42, 459 (1986).
26. M. S. Wertheim, J. Stat. Phys. 42, 477 (1986).
27. H. S. Frank and W. Y. Wen, Discuss. Faraday Soc. 24, 133 (1957).
28. H. S. Frank and A. S. Quist, J. Chem. Phys. 34, 604 (1961).
29. G. Nemethy and H. A. Scheraga, J. Chem. Phys. 36, 3382 (1962).
30. G. Nemethy and H. A. Scheraga, J. Chem. Phys. 41, 680 (1964).
31. J. A. Pople, Proc. R. Soc. London, Ser. A 205, 163 (1950).
32. A. Aucken, Nachr. Akad. Wiss. Goett. II, Math.-Phys. Kl. 101, 46 (1946).
33. P. H. Poole, F. Sciortino, T. Grande, H. E. Stanley, and C. A. Angell, Phys. Rev. Lett. 73, 1632 (1994).
34. G. Jackson, W. G. Chapman, and K. E. Gubbins, Mol. Phys. 65, 1 (1988).
35. W. G. Chapman, G. Jackson, and K. E. Gubbins, Mol. Phys. 65, 1057 (1988).
36. M. N. Garcia-Lisbona, A. Galindo, G. Jackson, and A. N. Burgess, J. Am. Chem. Soc. 120, 4191 (1998).
37. H. S. Ashbaugh, T. M. Truskett, and P. G. Debenedetti, J. Chem. Phys. 116, 2907 (2002).
38. I. C. Sanchez, T. M. Truskett, and P. J. in't Veld, J. Phys. Chem. B 103, 5106 (1999).
39. T. M. Truskett, P. G. Debenedetti, S. Sastry, and S. Torquato, J. Chem. Phys. 111, 2647 (1999).
40. C. H. Cho, S. Singh, and G. W. Robinson, Phys. Rev. Lett. 76, 1651 (1996).
41. H. Tanaka, Phys. Rev. Lett. 80, 5750 (1998).
42. H. E. Stanley and J. Teixeira, J. Chem. Phys. 73, 3404 (1980).
43. S. Chatterjee, H. S. Ashbaugh, and P. G. Debenedetti, J. Chem. Phys. 123, 164503 (2005).
44. S. S. Borick, P. G. Debenedetti, and S. Sastry, J. Phys. Chem. 99, 3781 (1995).
45. S. S. Borick and P. G. Debenedetti, J. Phys. Chem. 97, 6292 (1993).
46. I. F. Hakem, J. Lal, and M. R. Bockstaller, Macromolecules 37, 8431 (2004).
47. I. F. Hakem, J. Lal, and M. R. Bockstaller, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 44, 3642 (2006).
48. G. S. MacGlashan, Y. G. Andreev, and P. G. Bruce, Nature (London) 412, 520 (2001).
49. B. A. Veytsman, J. Phys. Chem. 94, 8499 (1990).
50. C. Panayiotou and I. C. Sanchez, J. Phys. Chem. 95, 10090 (1991).
51. S. J. Suresh, R. M. Enick, and E. J. Beckman, Macromolecules 27, 348 (1994).
52. J. S. Walker and C. A. Vause, J. Chem. Phys. 79, 2660 (1983).
53. J. S. Walker and C. A. Vause, Sci. Am. 256 (5), 98 (1987).
54. N. P. Malomuzh and B. A. Veytsman, Phys. Lett. A 136, 239 (1989).
55. P. C. Painter, Y. Park, and M. M. Coleman, Macromolecules 21, 66 (1988).
56. P. C. Painter, Y. Park, and M. M. Coleman, Macromolecules 22, 570 (1989).
57. P. C. Painter, Y. Park, and M. M. Coleman, Macromolecules 22, 580 (1989).
58. M. M. Coleman, A. M. Lichkus, and P. C. Painter, Macromolecules 22, 586 (1989).
59. P. C. Painter, J. Graf, and M. M. Coleman, J. Chem. Phys. 92, 6166 (1990).
60. J. F. Graf, M. M. Coleman, and P. C. Painter, J. Phys. Chem. 95, 6710 (1991).
61. E. E. Dormidontova, Macromolecules 35, 987 (2002).
62. S. J. Suresh and V. M. Naik, J. Chem. Phys. 113, 9727 (2000).
63. J. G. Kirkwood, J. Chem. Phys. 7, 911 (1939).
64. H. Froehlich, Theory of Dielectrics (Oxford University Press, London, 1958).
65. A. T. J. Hayward, Br. J. Appl. Phys. 18, 965 (1967).
66. D. J. Bradley and K. S. Pitzer, J. Phys. Chem. 83, 1599 (1979).
67. P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry (Cornell University Press, Ithaca, 1953), Chaps. and.
68. A. Matsuyama and F. Tanaka, Phys. Rev. Lett. 65, 341 (1990).
69. S. Bekiranov, R. Bruinsma, and P. Pincus, Phys. Rev. E 55, 577 (1997).
70. A. G. Kalinichev and J. D. Bass, J. Phys. Chem. A 101, 9720 (1997).
71. Y. E. Gorbaty and A. G. Kalinichev, J. Phys. Chem. 99, 5336 (1995).
72. Y. E. Gorbaty, G. V. Bondarenko, A. G. Kalinichev, and A. V. Okhulov, Mol. Phys. 96, 1659 (1999).
73. G. H. Haggis, J. B. Hasted, and T. J. Buchanan, J. Chem. Phys. 20, 1452 (1952).
74. G. Wada, Bull. Chem. Soc. Jpn. 34, 955 (1961).
75. G. E. Walrafen, J. Chem. Phys. 44, 1546 (1966).
76. L. Pauling, Nature of the Chemical Bond (Cornell University Press, Ithaca, 1948).
77. D. Eisenberg and W. Kauzmann, The Structure and Properties of Water (Oxford University Press, London, 1969).
78. G. E. Walrafen, J. Chem. Phys. 40, 3249 (1964).
79. G. Scatchard, G. M. Kavanagh, and L. B. Ticknor, J. Am. Chem. Soc. 74, 3715 (1952).
80. G. Scatchard and L. B. Ticknor, J. Am. Chem. Soc. 74, 3724 (1952).
81. L. Grundberg and A. H. Nissan, Trans. Faraday Soc. 45, 125 (1949).
82. K. A. T. Silverstein, A. D. J. Haymet, and K. A. Dill, J. Am. Chem. Soc. 120, 3166 (1998).
83. K. A. T. Silverstein, A. D. J. Haymet, and K. A. Dill, J. Chem. Phys. 111, 8000 (1999).
84. K. A. T. Silverstein, A. D. J. Haymet, and K. A. Dill, J. Am. Chem. Soc. 122, 8037 (2000).
85. F. Franks, Water a Comprehensive Treatise (Plenum, New York, 1973).
86. J. F. Nagel, J. Chem. Phys. 61, 883 (1974).
87. G. C. Akerlof and H. I. Oshry, J. Am. Chem. Soc. 72, 2844 (1950).
88. C.R.C. Handbook of Chemistry and Physics, 85th ed., edited by, David R. Lide, (CRC, Boca Raton, FL, 2004).
89. E. U. Franck and K. Roth, Discuss. Faraday Soc. 43, 108 (1967).
90. Y. Marcus and A. Ben-Naim, J. Chem. Phys. 83, 4744 (1985).
91. G. I. Makhatadze, G. M. Clore, and A. M. Gronenborn, Nat. Struct. Biol. 2, 852 (1995).
92. M. Vedamuthu, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. 98, 8591 (1994).
93. C. H. Cho, J. Urquidi, and G. W. Robinson, J. Chem. Phys. 111, 10171 (1999).
94. C. H. Cho, J. Urquidi, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. B 103, 1991 (1999).
95. M. Vedamuthu, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. 100, 3825 (1996).
96. L. P. N. Rebelo, P. G. Debenedetti, and S. Sastry, J. Chem. Phys. 109, 626 (1998).
97. G. S. Kell and E. Whalley, J. Chem. Phys. 62, 3496 (1975).
98. T. Grindley and J. E. Lind, Jr., J. Chem. Phys. 54, 3983 (1971).
99. C. T. Chen, R. A. Fine, and F. J. Millero, J. Chem. Phys. 66, 2142 (1977).
100. L. T. Minassian, P. Pruzan, and A. Soulard, J. Chem. Phys. 75, 3064 (1981).
101. S. Asada, T. Sotani, J. Arabas, H. Kubota, S. Matsus, and Y. Tanaka, J. Phys.: Condens. Matter 14, 11447 (2002).
102. H. C. Cho, J. Urquidi, S. Singh, S. C. Park, and G. W. Robinson, J. Phys. Chem. A 106, 7557 (2002).
103. P. W. Mirwald, J. Chem. Phys. 123, 124715 (2005).
104. I. S. Jacobs and A. W. Lawson, J. Chem. Phys. 20, 1161 (1952).
105. B. B. Owen, R. C. Miller, C. E. Milner, and H. L. Cogan, J. Phys. Chem. 65, 2065 (1961).
106. K. R. Srinivasan and R. L. Kay, J. Chem. Phys. 60, 3645 (1974).
107. T. Lazaridis and M. Karplus, J. Chem. Phys. 105, 4294 (1996).