[{"data":1,"prerenderedAt":-1},["ShallowReactive",2],{"_public_topic_publications_c%E1%BA%A5u%20tr%C3%BAc%20b%C4%83ng{\"limit\":5}":3,"_public_topic_byId_cấu trúc băng":11},{"code":4,"data":5,"meta":10},"SUCCESS",{"latest":6,"mostCited":7,"vietnamFeatured":8,"vietnamLatest":9},[],[],[],[],null,{"code":4,"data":12,"meta":10},{"id":13,"title":14,"description":15,"content":16,"term":13,"englishTitle":17,"synonyms":18,"definition":21,"discipline":22,"references":23,"faqs":59,"createUser":72,"publishUser":76,"keywords":77,"keywordCount":88,"enrichTopicLink":89,"status":90,"createTime":91,"updateTime":92,"publishTime":93,"linkEnrichedTime":94,"publicationScanTime":10,"contentErrorMessage":10,"viewCount":95,"relateTopics":96},"cấu trúc băng","Cấu trúc băng: Mạng tinh thể lục giác và entropy dư","Tổng quan cấu trúc tinh thể băng lục giác, các quy tắc Bernal - Fowler, mô hình entropy dư Pauling và các dạng đa hình của nước.","\u003Cp>Cấu trúc băng là sự sắp xếp tuần hoàn trong không gian ba chiều của các phân tử nước liên kết chặt chẽ với nhau thông qua mạng lưới liên kết hydro định hướng tứ diện. Dưới các điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau, nước thể hiện tính đa hình tinh thể phong phú bậc nhất trong số các chất phân tử đơn giản đã biết trong tự nhiên. Ở điều kiện áp suất khí quyển tiêu chuẩn, dạng tinh thể bền nhiệt động duy nhất là băng lục giác (thường được ký hiệu quy ước quốc tế là băng Ih). Mạng lưới tinh thể này mang lại những hệ quả vật lý và hóa học dị thường cho nước đá, tiêu biểu nhất là khối lượng riêng ở trạng thái rắn thấp hơn trạng thái lỏng khiến băng nổi trên mặt nước, hiện tượng bất trật tự định hướng của các nguyên tử hydro dẫn đến entropy dư ở nhiệt độ không tuyệt đối, cùng cơ chế dẫn truyền proton đặc biệt chi phối bởi các khuyết tật mạng tinh thể.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Cấu trúc mạng tinh thể băng lục giác và hình học tứ diện\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Băng lục giác (Ih) kết tinh theo hệ tinh thể lục giác, thuộc nhóm không gian đối xứng tinh thể là \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">P6_3\u002Fmmc\u003C\u002Fscript>. Theo chuyên khảo chuẩn tắc của Petrenko và Whitworth (2002), tại nhiệt độ 250 K, các hằng số mạng cơ bản của băng Ih có giá trị thực nghiệm xấp xỉ a = 4.52 Å và c = 7.36 Å, rất gần với tỷ số lý thuyết của mạng tứ diện phối trí bốn tương tự {{topic|%7B%22topic%22%3A%22c%E1%BA%A5u%20tr%C3%BAc%20wurtzite%22%7D}}. Đơn vị cấu trúc cơ sở của mạng tinh thể bao gồm bốn phân tử nước trong một ô mạng cơ sở.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Về mặt hình học vi mô, mỗi nguyên tử oxy trong mạng băng Ih đóng vai trò là tâm của một hình tứ diện phối trí gần đều, liên kết với bốn nguyên tử oxy lân cận thông qua bốn liên kết hydro. Do tỷ số hằng số mạng c\u002Fa xấp xỉ 1.628 hơi nhỏ hơn tỷ số lý thuyết của mạng wurtzite lý tưởng, khối tứ diện bị biến dạng nhẹ dọc theo trục c. Dù vậy, theo Petrenko và Whitworth (2002), góc liên kết O-O-O giữa các nguyên tử oxy lân cận vẫn duy trì giá trị rất gần góc tứ diện lý thuyết với giá trị trung bình xấp xỉ 109.5 °. Sự sắp xếp tứ diện mở này tạo ra các kênh hình lục giác rỗng chạy dọc theo trục tinh thể c, tương tự như cấu trúc khung mạng của khoáng vật tridymit hoặc cấu trúc kim cương lonsdaleite.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Mạng lưới tứ diện với độ rỗng không gian lớn là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến nghịch lý khối lượng riêng nổi tiếng của nước đá. Theo tổng hợp {{topic|%7B%22topic%22%3A%22d%E1%BB%AF%20li%E1%BB%87u%20th%E1%BB%B1c%20nghi%E1%BB%87m%22%7D}} của Petrenko và Whitworth (2002), tại mốc nhiệt độ đóng băng 0 °C, khối lượng riêng của băng Ih đạt 0.917 g\u002Fcm³, nhỏ hơn đáng kể so với khối lượng riêng của nước lỏng ở cùng nhiệt độ. Khi băng tan chảy thành nước lỏng, một phần các liên kết hydro định hướng tứ diện bị phá vỡ và biến dạng nhiệt, cho phép các phân tử nước tự do chui vào lấp đầy các khoảng trống rỗng trong cấu trúc khung, khiến mật độ phân tử trong chất lỏng gia tăng. Hiện tượng vật lý dị thường này có ý nghĩa sống còn đối với sinh thái học địa cầu: lớp băng hình thành và nổi trên bề mặt các hồ và đại dương ở vùng cực, đóng vai trò như một lớp cách nhiệt bảo vệ {{topic|%7B%22topic%22%3A%22m%C3%B4i%20tr%C6%B0%E1%BB%9Dng%20n%C6%B0%E1%BB%9Bc%22%7D}} lỏng và sự sống sinh vật bên dưới không bị đóng băng hoàn toàn trong mùa đông.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Quy tắc băng Bernal - Fowler và cấu trúc bất trật tự proton\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Nền tảng lý thuyết cho việc hiểu {{topic|%7B%22topic%22%3A%22c%E1%BA%A5u%20tr%C3%BAc%20nguy%C3%AAn%20t%E1%BB%AD%22%7D}} của tinh thể băng được đặt nền móng bởi công trình kinh điển của Bernal và Fowler (1933). Bằng việc {{topic|%7B%22topic%22%3A%22ph%C3%A2n%20t%C3%ADch%20c%E1%BA%A5u%20tr%C3%BAc%22%7D}} tán xạ tia X của nước và băng, Bernal và Fowler (1933) đã đề xuất hai quy tắc cấu trúc nền tảng, ngày nay được cộng đồng khoa học quốc tế định danh là các quy tắc băng Bernal - Fowler (Bernal-Fowler ice rules):\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Quy tắc phân tử:\u003C\u002Fstrong> Mỗi nguyên tử oxy liên kết cộng hóa trị với đúng 2 {{topic|%7B%22topic%22%3A%22nguy%C3%AAn%20t%E1%BB%AD%20hydro%22%7D}} ở khoảng cách ngắn xấp xỉ từ 0.96 đến 1.00 Å, đảm bảo tính toàn vẹn và độc lập của phân tử nước (H\u003Csub>2\u003C\u002Fsub>O) trong mạng tinh thể. Hai nguyên tử hydro còn lại hướng về phía oxy là các nguyên tử hydro từ hai phân tử nước lân cận tham gia liên kết hydro.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Quy tắc liên kết hydro:\u003C\u002Fstrong> Trên mỗi trục liên kết hydro nối giữa hai nguyên tử oxy lân cận, chỉ có duy nhất 1 nguyên tử hydro định vị. Khoảng cách giữa hai nguyên tử oxy lân cận (khoảng cách O-O) được Bernal và Fowler (1933) xác định là 2.76 Å dựa trên dữ liệu nhiễu xạ tia X thực nghiệm. Trên trục liên kết này, nguyên tử hydro không nằm chính giữa mà lệch hẳn về phía một trong hai nguyên tử oxy, tạo nên một liên kết cộng hóa trị ngắn và một liên kết hydro dài bất đối xứng.\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Hai quy tắc Bernal - Fowler dẫn đến một hệ quả tinh thể học sâu sắc: vị trí của các nguyên tử oxy hoàn toàn có trật tự tuần hoàn trong {{topic|%7B%22topic%22%3A%22kh%C3%B4ng%20gian%20ba%20chi%E1%BB%81u%22%7D}} (xác lập mạng lục giác cứng nhắc), nhưng vị trí của các nguyên tử hydro lại bất trật tự định hướng (proton disorder). Với mỗi phân tử nước, có sáu hướng không gian khác nhau để bố trí hai nguyên tử hydro hướng về bốn nguyên tử oxy lân cận. Dù vậy, tại mọi thời điểm và tại mọi nút mạng, phân tử nước vẫn luôn tuân thủ nghiêm ngặt hai quy tắc băng của Bernal và Fowler (1933).\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Mô hình thống kê Pauling và nghịch lý entropy dư\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Trạng thái bất trật tự định hướng của các nguyên tử hydro trong mạng băng Ih dẫn đến một bài toán nhiệt động học nổi tiếng vào đầu thế kỷ hai mươi: theo định luật thứ ba của {{topic|%7B%22topic%22%3A%22nhi%E1%BB%87t%20%C4%91%E1%BB%99ng%20l%E1%BB%B1c%20h%E1%BB%8Dc%22%7D}} (nguyên lý Nernst), entropy của một chất tinh khiết ở trạng thái tinh thể hoàn hảo phải tiến về không khi nhiệt độ tiến về độ không tuyệt đối (0 K). Tuy nhiên, khi so sánh entropy nhiệt lượng tích phân từ các phép đo nhiệt dung và nhiệt chuyển pha của nước đá với entropy quang phổ tuyệt đối của hơi nước xác định từ {{topic|%7B%22topic%22%3A%22c%C6%A1%20h%E1%BB%8Dc%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng%20t%E1%BB%AD%22%7D}}, các nhà nhiệt động học nhận thấy có sự chênh lệch không biến mất ở nhiệt độ cực thấp, được gọi là entropy dư (residual entropy).\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Năm 1935, nhà hóa học Linus Pauling đã giải quyết nghịch lý này bằng một mô hình cơ học thống kê tổ hợp. Trong công trình đăng trên Journal of the American Chemical Society, Pauling (1935) đã tính toán số lượng cấu hình vi mô khả dĩ (\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">W\u003C\u002Fscript>) của một mol tinh thể băng chứa \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">N\u003C\u002Fscript> phân tử nước thỏa mãn các quy tắc băng:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex; mode=display\">W = \\left(\\frac{3}{2}\\right)^N\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Áp dụng công thức Boltzmann cho entropy thống kê (\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">S_0 = k_B \\ln W\u003C\u002Fscript>), giá trị entropy dư ở độ không tuyệt đối được Pauling (1935) xác định bằng biểu thức:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex; mode=display\">S_0 = k_B \\ln \\left[\\left(\\frac{3}{2}\\right)^N\\right] = N k_B \\ln\\left(\\frac{3}{2}\\right) = R \\ln\\left(\\frac{3}{2}\\right)\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Với \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">R\u003C\u002Fscript> là hằng số khí lý tưởng, Pauling (1935) thu được giá trị entropy dư tính toán lý thuyết xấp xỉ 0.806 cal\u002F(mol·K), tương đương 3.37 J\u002F(mol·K). Mô hình thống kê xấp xỉ này giải thích thỏa đáng nguồn gốc entropy dư của băng Ih; về sau các mô hình cơ học thống kê mở rộng có xét đến điều kiện biên của các vòng sáu cạnh khép kín càng củng cố và hoàn thiện cơ sở lý thuyết này.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Khuyết tật mạng tinh thể và cơ chế dẫn truyền proton\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Mặc dù băng tinh khiết là chất cách điện tốt ở trạng thái tĩnh, nó vẫn thể hiện độ dẫn điện nội tại đo được, đặc biệt là khả năng dẫn proton với tốc độ linh động cao bất thường. Nếu mọi phân tử nước trong mạng tinh thể đều tuân thủ tuyệt đối các quy tắc Bernal - Fowler và cố định tại chỗ, chuyển động của các hạt mang điện sẽ hoàn toàn bị phong tỏa. Độ dẫn điện và sự tái định hướng phân tử trong băng chỉ có thể diễn ra nhờ sự hiện diện của các khuyết tật mạng tinh thể động học:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Khuyết tật định hướng Bjerrum (Bjerrum defects):\u003C\u002Fstrong> Được nhà hóa lý Niels Bjerrum đề xuất vào thế kỷ hai mươi. Khuyết tật này hình thành khi một phân tử nước tự quay nhiệt quanh một trục liên kết O-H mà không có sự dịch chuyển của proton sang phân tử khác. Quá trình quay này vi phạm quy tắc Bernal - Fowler thứ hai, sinh ra đồng thời một cặp khuyết tật liên kết: một liên kết không chứa proton nào gọi là khuyết tật L (khuyết tật rỗng) và một liên kết chứa đồng thời hai proton gọi là khuyết tật D (khuyết tật đôi). Sự di chuyển tuần tự của các khuyết tật D và L qua mạng lưới cho phép các phân tử nước đảo chiều mômen lưỡng cực điện, tái lập cấu hình định hướng phù hợp để tiếp tục dẫn truyền proton.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Khuyết tật ion (Ionic defects):\u003C\u002Fstrong> Hình thành do phản ứng tự ion hóa của phân tử nước trong tinh thể rắn tạo ra cặp ion hydronium (H\u003Csub>3\u003C\u002Fsub>O\u003Csup>+\u003C\u002Fsup>) và ion hydroxide (OH\u003Csup>-\u003C\u002Fsup>). Các khuyết tật ion này di chuyển dọc theo các chuỗi liên kết hydro thông qua cơ chế Grotthuss (bước nhảy proton lượng tử): một proton nhảy từ ion H\u003Csub>3\u003C\u002Fsub>O\u003Csup>+\u003C\u002Fsup> sang phân tử nước kế cận, biến phân tử nước đó thành H\u003Csub>3\u003C\u002Fsub>O\u003Csup>+\u003C\u002Fsup> mới và đẩy điện tích dương tiến về phía trước với tốc độ cực nhanh.\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Cơ chế dẫn điện hoàn chỉnh trong băng đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng giữa cả hai loại khuyết tật: khuyết tật ion vận chuyển điện tích ròng qua mạng tinh thể, trong khi khuyết tật Bjerrum quay phân tử nước để trả mạng tinh thể về trạng thái sẵn sàng cho bước nhảy ion tiếp theo.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Giản đồ pha của nước và các dạng đa hình tinh thể băng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Khi thay đổi các điều kiện nhiệt độ và áp suất nén cực hạn, mạng lưới liên kết hydro của nước buộc phải tái cấu trúc để thích ứng với mật độ đóng gói không gian ngày càng dày đặc. Bài tổng quan của Salzmann (2019) về sự khám phá giản đồ pha của nước đã tổng kết rằng tính đến năm 2019, khoa học thực nghiệm đã xác nhận được 17 dạng đa hình tinh thể băng khác nhau (gồm băng Ih, Ic\u002FIsd và các pha từ băng II đến băng XVII), bên cạnh các trạng thái băng vô định hình đa thù hình. Mỗi pha băng sở hữu kiểu mạng tinh thể, nhóm không gian đối xứng và đặc tính nhiệt động học riêng biệt.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Một nguyên lý tổ chức quan trọng trong giản đồ pha của băng là sự tồn tại theo từng cặp giữa pha bất trật tự hydro (hydrogen-disordered) và pha trật tự hydro (hydrogen-ordered). Ở nhiệt độ cao, dao động nhiệt duy trì trạng thái bất trật tự proton; nhưng khi làm nguội xuống nhiệt độ rất thấp, các {{topic|%7B%22topic%22%3A%22t%C6%B0%C6%A1ng%20t%C3%A1c%20t%C4%A9nh%20%C4%91i%E1%BB%87n%22%7D}} yếu giữa các lưỡng cực phân tử thúc đẩy hệ thống chuyển pha sang trạng thái trật tự hóa hoàn toàn, giải phóng lượng entropy dư của Pauling:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Băng Ih và băng XI:\u003C\u002Fstrong> Băng lục giác bất trật tự Ih khi được làm lạnh sâu xuống vùng nhiệt độ cực thấp và pha tạp một lượng vết base kiềm (như KOH làm xúc tác khuyết tật) sẽ chuyển hóa thành băng XI có trật tự proton hoàn toàn thuộc hệ trực thoi (orthorhombic).\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Băng Ic:\u003C\u002Fstrong> Băng lập phương (cubic ice), một dạng giả bền hình thành ở nhiệt độ thấp bằng cách ngưng tụ hơi nước hoặc chuyển pha từ băng vô định hình, có cấu trúc mạng tinh thể tương tự như mạng tinh thể kim cương.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Các pha áp suất cao:\u003C\u002Fstrong> Khi nén nước ở áp suất cao, nước kết tinh thành các pha băng mật độ cao như băng II, băng III, băng V, băng VI và băng VII. Trong băng VII và băng VIII, hai mạng tinh thể tứ diện lồng vào nhau độc lập mà không chia sẻ liên kết hydro, làm tăng vọt khối lượng riêng lên đáng kể so với băng thường.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Băng XIX:\u003C\u002Fstrong> Bước tiến gần đây trong tinh thể học áp suất cao được ghi nhận trong công trình của Gasser và cs. (2021) đăng trên Nature Communications. Gasser và cs. (2021) đã đặc trưng cấu trúc của băng XIX bằng phương pháp tán xạ neutron phân giải cao trên mẫu bột sau khi tôi lạnh ở áp suất thường. Băng XIX được xác định là pha trật tự hydro thứ hai bắt nguồn từ mạng băng VI bất trật tự (bên cạnh pha băng XV đã biết trước đó), làm sáng tỏ hiện tượng chuyển pha trật tự - trật tự đầu tiên được biết đến trong vật lý băng.\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Ch2>Bảng tổng hợp đặc tính tinh thể học và nhiệt động lực học của băng\u003C\u002Fh2>\n\u003Ctable>\n\u003Cthead>\n\u003Ctr>\u003Cth>Thông số \u002F Đại lượng\u003C\u002Fth>\u003Cth>Giá trị định lượng \u002F Ký hiệu tinh thể học\u003C\u002Fth>\u003Cth>Ý nghĩa vật lý và nguồn gốc khoa học\u003C\u002Fth>\u003C\u002Ftr>\n\u003C\u002Fthead>\n\u003Ctbody>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Pha tinh thể phổ biến ở áp suất thường\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Băng lục giác (Ih)\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Pha băng bền nhiệt động duy nhất ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Nhóm không gian đối xứng tinh thể\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">P6_3\u002Fmmc\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Mạng lục giác đối xứng cao với bốn phân tử nước trong ô mạng cơ sở theo Petrenko và Whitworth (2002)\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Hằng số mạng tinh thể (ở nhiệt độ 250 K)\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>a = 4.52 Å; c = 7.36 Å\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Khoảng cách chu kỳ tịnh tiến mạng thực nghiệm theo Petrenko và Whitworth (2002)\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Hình học liên kết phân tử và khoảng cách O-O\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Phối trí tứ diện gần đều; khoảng cách O-O là 2.76 Å; góc liên kết 109.5 °\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Xác lập theo quy tắc băng Bernal - Fowler (1933) và Petrenko và Whitworth (2002)\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Khối lượng riêng ở 0 °C\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>0.917 g\u002Fcm³\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Mạng tứ diện mở có nhiều khoảng trống rỗng theo Petrenko và Whitworth (2002), nhỏ hơn nước lỏng khiến băng nổi\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Entropy dư ở độ không tuyệt đối (\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">S_0\u003C\u002Fscript>)\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">R \\ln(3\u002F2) \\approx 0.806 \\text{ cal}\\cdot\\text{mol}^{-1}\\cdot\\text{K}^{-1}\u003C\u002Fscript> (3.37 J\u002F(mol·K))\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Tính toán thống kê vi mô của Pauling (1935) do bất trật tự proton\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Số dạng đa hình tinh thể băng đã xác nhận\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>17 dạng đa hình tinh thể (tính đến năm 2019)\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Giản đồ pha đa dạng theo bài tổng quan của Salzmann (2019)\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003Ctr>\u003Ctd>Pha tinh thể trật tự hydro mới\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Băng XIX\u003C\u002Ftd>\u003Ctd>Pha trật tự thứ hai của băng VI đặc trưng bằng tán xạ neutron bởi Gasser và cs. (2021)\u003C\u002Ftd>\u003C\u002Ftr>\n\u003C\u002Ftbody>\n\u003C\u002Ftable>","Ice crystal structure",[19,20],"tinh thể băng","cấu trúc tinh thể nước đá","Cấu trúc băng là sự sắp xếp tuần hoàn trong không gian ba chiều của các phân tử nước liên kết chặt chẽ với nhau thông qua mạng lưới liên kết hydro định hướng tứ diện.","NATURAL_SCIENCES",[24,31,38,45,52],{"citationText":25,"title":26,"authors":27,"source":10,"year":28,"doi":29,"url":30},"Petrenko, V. F., & Whitworth, R. W. (2002). Physics of Ice. Oxford University Press.","Physics of Ice","Petrenko, V. F., & Whitworth, R. W.",2002,"10.1093\u002Facprof:oso\u002F9780198518945.001.0001","https:\u002F\u002Fdoi.org\u002F10.1093\u002Facprof:oso\u002F9780198518945.001.0001",{"citationText":32,"title":33,"authors":34,"source":10,"year":35,"doi":36,"url":37},"Bernal, J. D., & Fowler, R. H. (1933). A Theory of Water and Ionic Solution, with Particular Reference to Hydrogen and Hydroxyl Ions. The Journal of Chemical Physics, 1(8), 515-548.","A Theory of Water and Ionic Solution, with Particular Reference to Hydrogen and Hydroxyl Ions","Bernal, J. D., & Fowler, R. H.",1933,"10.1063\u002F1.1749327","https:\u002F\u002Fdoi.org\u002F10.1063\u002F1.1749327",{"citationText":39,"title":40,"authors":41,"source":10,"year":42,"doi":43,"url":44},"Pauling, L. (1935). The Structure and Entropy of Ice and of Other Crystals with Some Randomness of Atomic Arrangement. Journal of the American Chemical Society, 57(12), 2680-2684.","The Structure and Entropy of Ice and of Other Crystals with Some Randomness of Atomic Arrangement","Pauling, L.",1935,"10.1021\u002Fja01315a102","https:\u002F\u002Fdoi.org\u002F10.1021\u002Fja01315a102",{"citationText":46,"title":47,"authors":48,"source":10,"year":49,"doi":50,"url":51},"Salzmann, C. G. (2019). Advances in the experimental exploration of water’s phase diagram. The Journal of Chemical Physics, 150(6), 060901.","Advances in the experimental exploration of water’s phase diagram","Salzmann, C. G.",2019,"10.1063\u002F1.5085163","https:\u002F\u002Fdoi.org\u002F10.1063\u002F1.5085163",{"citationText":53,"title":54,"authors":55,"source":10,"year":56,"doi":57,"url":58},"Gasser, T. M., Thoeny, A. V., Fortes, A. D., & Loerting, T. (2021). Structural characterization of ice XIX as the second polymorph related to ice VI. Nature Communications, 12(1), 1128.","Structural characterization of ice XIX as the second polymorph related to ice VI","Gasser, T. M., Thoeny, A. V., Fortes, A. D., & Loerting, T.",2021,"10.1038\u002Fs41467-021-21161-z","https:\u002F\u002Fdoi.org\u002F10.1038\u002Fs41467-021-21161-z",[60,63,66,69],{"question":61,"answer":62},"Tại sao băng lại nổi trên mặt nước?","Mạng tinh thể băng lục giác có cấu trúc phối trí tứ diện mở với các khoảng rỗng lớn dọc trục tinh thể, khiến khối lượng riêng ở 0 °C chỉ đạt 0.917 g\u002Fcm³ theo số liệu của Petrenko và Whitworth (2002), nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng và giúp băng nổi lên bề mặt.",{"question":64,"answer":65},"Entropy dư của băng là gì và do đâu mà có?","Entropy dư là lượng entropy còn tồn đọng ở độ không tuyệt đối (khoảng 3.37 J\u002F(mol·K)), xuất phát từ trạng thái bất trật tự định hướng của các nguyên tử hydro theo tính toán cơ học thống kê của Pauling (1935).",{"question":67,"answer":68},"Hai quy tắc băng Bernal - Fowler là gì?","Đó là hai nguyên lý cấu trúc gồm: mỗi nguyên tử oxy liên kết cộng hóa trị với đúng 2 nguyên tử hydro ở khoảng cách 0.96 đến 1.00 Å, và trên mỗi liên kết hydro giữa hai oxy lân cận chỉ có duy nhất 1 nguyên tử hydro.",{"question":70,"answer":71},"Băng XIX là gì và được phát hiện như thế nào?","Băng XIX là dạng tinh thể trật tự hydro thứ hai liên quan đến mạng băng VI dưới áp suất cao, được đặc trưng cấu trúc hoàn chỉnh bằng phương pháp tán xạ neutron phân giải cao trên mẫu bột bởi Gasser và cs. (2021).",{"id":73,"researcherId":10,"name":74,"imageUrl":75},1,"Nguyễn Ngọc Sơn","https:\u002F\u002Flh3.googleusercontent.com\u002Fa\u002FACg8ocLGfGsF1nYQqYK5BasTLhNu1dBrBXg2fcEgBNPXJ0p2gqLQnO7i=s96-c",{"id":73,"researcherId":10,"name":74,"imageUrl":75},[78,79,80,81,82,83,84,85,86,87],"cấu trúc wurtzite","dữ liệu thực nghiệm","môi trường nước","cấu trúc nguyên tử","phân tích cấu trúc","nguyên tử hydro","không gian ba chiều","nhiệt động lực học","cơ học lượng tử","tương tác tĩnh điện",10,true,"PUBLISHED","2025-12-01T09:55:14.235+00:00","2026-09-13T02:08:02.385+00:00","2026-09-13T01:39:38.659+00:00","2026-09-13T02:08:02.060+00:00",0,[97,100,103,106,108,111,119,122,125,128],{"id":98,"title":99,"term":98,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"nhiệt dung","Nhiệt dung là gì? Các nghiên cứu khoa học về Nhiệt dung",{"id":101,"title":102,"term":101,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"tán xạ","Tán xạ là gì? Các nghiên cứu khoa học về Tán xạ",{"id":104,"title":105,"term":104,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"hydroxy","Hydroxy là gì? Các công bố khoa học về Hydroxy",{"id":83,"title":107,"term":83,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"Nguyên tử hydro là gì? Các công bố khoa học về Nguyên tử hydro",{"id":109,"title":110,"term":109,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"nghiên cứu liên ngành","Nghiên cứu liên ngành là gì? Các nghiên cứu khoa học",{"id":112,"title":113,"term":112,"englishTitle":112,"definition":114,"discipline":22,"disciplineCode":115,"disciplineLabel":116,"disciplineColor":117,"disciplineIcon":118},"proton","Proton là gì? Cấu trúc và ứng dụng của Proton","Proton là một hạt hạ nguyên tử bền vững thuộc nhóm baryon cấu tạo từ hai quark lên và một quark xuống, mang điện tích nguyên tố dương và có khối lượng nghỉ xấp xỉ 1.6726 x 10^-27 kg nằm trong hạt nhân nguyên tử.","natural-sciences","Khoa học tự nhiên","#0E9F9C","atom",{"id":120,"title":121,"term":120,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"dẫn xuất","Dẫn xuất là gì? Các nghiên cứu khoa học về Dẫn xuất",{"id":123,"title":124,"term":123,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"phương trình schrödinger","Phương trình schrödinger là gì? Các công bố khoa học về schrödinger",{"id":126,"title":127,"term":126,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"lý thuyết lượng tử","Lý thuyết lượng tử là gì? Các nghiên cứu khoa học ",{"id":129,"title":130,"term":129,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"proverbs","Proverbs là gì? Các công bố nghiên cứu khoa học về Proverbs"]