How Ions Affect the Structure of Water

化学 溶剂化 离子 化学物理 氢键 静电学 溶剂化壳 水模型 偶极子 分子 霍夫迈斯特系列 致潮剂 热力学 计算化学 分子动力学 物理化学 有机化学 物理
作者
B. Hribar,Noel Southall,Vojko Vlachy,Ken A. Dill
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:124 (41): 12302-12311 被引量:773
标识
DOI:10.1021/ja026014h
摘要

We model ion solvation in water. We use the MB model of water, a simple two-dimensional statistical mechanical model in which waters are represented as Lennard-Jones disks having Gaussian hydrogen-bonding arms. We introduce a charge dipole into MB waters. We perform (NPT) Monte Carlo simulations to explore how water molecules are organized around ions and around nonpolar solutes in salt solutions. The model gives good qualitative agreement with experiments, including Jones-Dole viscosity B coefficients, Samoilov and Hirata ion hydration activation energies, ion solvation thermodynamics, and Setschenow coefficients for Hofmeister series ions, which describe the salt concentration dependence of the solubilities of hydrophobic solutes. The two main ideas captured here are (1) that charge densities govern the interactions of ions with water, and (2) that a balance of forces determines water structure: electrostatics (water's dipole interacting with ions) and hydrogen bonding (water interacting with neighboring waters). Small ions (kosmotropes) have high charge densities so they cause strong electrostatic ordering of nearby waters, breaking hydrogen bonds. In contrast, large ions (chaotropes) have low charge densities, and surrounding water molecules are largely hydrogen bonded.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
孤独的问凝完成签到,获得积分10
刚刚
啤酒半斤发布了新的文献求助10
1秒前
sml发布了新的文献求助10
3秒前
科目三应助元竺采纳,获得10
3秒前
sjyu1985完成签到 ,获得积分10
4秒前
Tysonqu完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
王羊补牢发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
Yang发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助深情的巧蕊采纳,获得10
9秒前
爆米花应助阳光采纳,获得10
10秒前
10秒前
务实凌柏完成签到,获得积分10
11秒前
无花果应助ddp采纳,获得50
14秒前
haomjc完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
不着四六的岁月完成签到,获得积分10
17秒前
yangya给yangya的求助进行了留言
17秒前
light完成签到,获得积分10
18秒前
情怀应助gf采纳,获得10
18秒前
19秒前
20秒前
yizili发布了新的文献求助30
21秒前
23秒前
kinghao完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
Joey完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
27秒前
不眠的人完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
BBking完成签到,获得积分10
29秒前
顾矜应助douyq采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
沉默洋葱完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3741086
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3283852
关于积分的说明 10037232
捐赠科研通 3000684
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1646647
邀请新用户注册赠送积分活动 783858
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750442