Investigación

Bonding of water to copper atom at an almost random interaction

A.N. Morales–Duarte and J.H. Pacheco–Sánchez

Instituto Tecnológico de Toluca, Av. Tecnológico s/n, 52140 Metepec, Edo. Mex., México.

Recibido el 25 de septiembre de 2009
Aceptado el 11 de enero de 2010

Abstract

The results of a density functional theory (DFT) study of the bonding between water and an ionized copper atom are presented through an all–electron calculation. The C₁, C_2v and C_s approaches of the metal atom toward the oxygen atom on H₂O are investigated. The analysis shows the geometric dependency of the copper–water bonding energy in the form of approaching this metal to the water molecule. Bonding exists only in the conical region perpendicular to the plane of the water molecule with vertex in the oxygen atom. Our results suggest experimental possibilities such as copper transport in water, or preventing the copper from attaching onto the water molecule by orienting it by means of external electric fields to the directions less favorable to the reaction.

Keywords: Atomic bonding; potential energy curves; density functional theory; metal–molecule geometric approach.

Resumen

Los resultados de un estudio de teoría funcional de la densidad acerca del enlace entre una molécula de agua y un átomo de cobre ionizado se presentan por medio de un cálculo todo–electrón. Se investigan aproximaciones C₁, C_2v, y C_s del átomo de metal al átomo de oxígeno en H₂O. El análisis muestra la dependencia geométrica de la energía de enlace agua–cobre en la forma de aproximar este metal a la molécula de agua. El enlace existe solo en la región cónica perpendicular al plano de la molécula de agua con vértice en el átomo de oxígeno. Nuestros resultados sugieren posibilidades experimentales tales como transporte de cobre, o prevención del ataque del cobre a la molécula de agua orientándola por medio de campos eléctricos externos a la dirección menos favorable a la reacción.

Descriptores: Enlace atómico; curvas de energía potencial; teoría funcional de la densidad; aproximación geométrica metal–molécula.

PACS:71.15.Mb;33.15.Fm

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