We present a review on the intermolecular dynamics of liquid aqueous systems focusing mainly on Molecular Dynamics simulation work that has been carried out at the State University of Campinas in recent years. Emphasis is given on simulation results that are more directly related to modern experimental spectroscopic measurements.

É apresentado um estudo por simulação de dinâmica molecular das propriedades dielétricas do dimetil sulfóxido líquido, onde são incluídos efeitos de indução devido à polarizabilidade molecular através de perturbação em primeira ordem. Neste formalismo, os dipolos induzidos são computados a partir de trajetórias geradas pelos potenciais intermoleculares isentos de forças indutivas. Propriedades dielétricas estáticas e dinâmicas são computadas para as versões polarizável e não-polarizável da densidade dipolar. As análises indicam que o principal papel das componentes de indução nesta abordagem é o de renormalizar o valor das flutuações estáticas dos dipolos permanentes, sendo apenas marginal a influência sobre as propriedades de relaxação no regime de difusão rotacional que caracteriza o espectro na região de micro-ondas. Entretanto, para maiores frequências, onde a absorção dielétrica é predominantemente determinada por movimentos intermoleculares libracionais, os efeitos dinâmicos da polarizabilidade molecular são mais aparentes. Na presença de contribuições indutivas, o máximo do espectro infravermelho obtido das simulações está em melhor concordância com recentes medidas espectroscópicas da dinâmica intermolecular deste líquido.

We present a molecular dynamics (MD) simulation study of the dielectric properties of liquid dimethyl sulfoxide that includes interaction-induced effects due to molecular polarizability using a perturbative scheme in which the induced dipoles are computed a posteriori from the MD trajectories generated without explicit inductive forces. Static and dynamical quantities of relevance to the dielectric characterization of the liquid are reported for both polarizable and nonpolarizable versions of the system's collective dipolar densities. Our analysis within this scheme indicates that the role of the interaction induced contributions is predominantly to renormalize the magnitude of the permanent dipole fluctuations, with marginal effects upon the system's dielectric relaxation in the rotational-diffusion, microwave region of the spectrum. At higher frequencies, however, where the dielectric absorption is dominated by fast intermolecular librational motions, the dynamical effects of the molecular polarizability are more pronounced. In the presence of interaction induced contributions, the location of the peak in the MD far infrared absorption coefficient is in much better agreement with recent spectroscopic measurements of the intermolecular dynamics of this liquid.