上图给出了水分子中各原子对径向分布函数。O-O 径向分布函数在0. 275 nm处出现最高峰值,表示由于氢键相互作用下中心水分子与最近邻水分子间氧氧距离;O-H 径向分布函数在0. 175 nm 和0. 325 nm 处均出现峰值,这分别是有氢键作用和无氢键作用的O-H 距离;H-H 径向分布函数在0. 245 nm 和0.465nm处出现峰值。
0.275;0.175,0.325;0.245,0.475
0.265;0.175,0.325;0.235,0.475
(2)扩散系数
因为MS软件中无法直接对轨迹文件求出体系的扩散系数,但是可以通过分析均方位移(MSD)来间接求出体系的扩散系数:即均方位移曲线斜率的六分之一就是体系的扩散系数。
在刚才的Discover Analysis对话框中,选择Dynamic目录下的Mean squared displacement (均方位移),点击Define,再点击按钮Add to list,添加命名后的水分子轨迹文件,关闭该对话框。回到Discover Analysis,在Choose sets中选中H2O,如下图所示。然后点击Analyze开始分析。
运行结束后会自动产生一个Sketch 1 Disco Mean squared displacement文件夹,激活里面包含Sketch 1.xcd文档。右击图形,选择Delete Graphs,可将X,Y,Z方向的MSD图像删除,留下我们需要的图像,如下图。
最后在图像上右击Copy,复制图像中的数据,粘贴到Excel或者Origin软件中进行处理,得到拟合公式:y = 2.0655x 0.786
R2 = 0.9969
故水的扩散系数为:D=2.0655/6=0.34425 cm2 s-1
2.2644/6=0.3774