Defecto de Bjerrum

Un defecto de Bjerrum es un defecto cristalográfico específico del hielo , que contribuye en parte a sus propiedades eléctricas. ^{[ 1 ]} Fue propuesto por primera vez por Niels Bjerrum en 1952 para explicar la polarización eléctrica del hielo en un campo eléctrico. ^{[ 2 ]} Un enlace de hidrógeno normalmente tiene un protón , pero un enlace de hidrógeno con un defecto de Bjerrum tendrá dos protones (  defecto D, del alemán "doppel", que significa "doble" ^{[ 3 ]} ) o ningún protón (  defecto L, del alemán "leer", que significa "vacío" ^{[ 3 ]} ). Los defectos D son energéticamente más favorables que los defectos L. ^{[ 4 ]} La tensión desfavorable del defecto se resuelve cuando una molécula de agua pivota alrededor de un átomo de oxígeno para producir enlaces de hidrógeno con protones individuales. Las dislocaciones del hielo  Ih a lo largo de un plano de deslizamiento crean pares de defectos de Bjerrum, un defecto D  y un  defecto L. ^{[ 5 ]}

Las moléculas no polares, como el metano, pueden formar hidratos de clatrato con agua, especialmente a alta presión. Aunque no se produce enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua cuando el metano es la molécula huésped del clatrato, a menudo se forman enlaces de hidrógeno huésped-anfitrión con las moléculas huésped en clatratos de muchas moléculas orgánicas más grandes, como la pinacolona y el tetrahidrofurano . En estos casos, los enlaces de hidrógeno huésped-anfitrión dan lugar a la formación de un defecto de Bjerrum de tipo L en la red del clatrato. ^{[ 6 ]} Los átomos de oxígeno (en grupos funcionales alcohol o carbonilo) y los átomos de nitrógeno (en grupos funcionales amina) en las moléculas huésped dan lugar a enlaces de hidrógeno transitorios y a moléculas de agua desorientadas en la red del hidrato. ^{[ 7 ]}

• El hielo manda