Absolute ion hydration free energy scale and the surface potential of water via quantum simulation
Absolute ion hydration free energy scale and the surface potential of water via quantum simulation
复制标题
通过量子模拟的绝对离子水合自由能尺度和水的表面电势
DOI：
10.1073/pnas.2017214117
复制
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Beck, Thomas L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shi, Yu;Beck, Thomas L.
以确定离子水合的绝对自由能尺度为目标，采用准化学理论和从头算量子力学模拟来获得Na+离子的本体水合自由能的准确值。自由能分为三个部分：1）内壳层或化学贡献，包括离子与附近沃茨的直接相互作用，2）堆积自由能，即在水中产生大小空腔的功，3）长程贡献，包括内壳层外的所有相互作用。界面势对自由能的贡献存在于长程项中。通过平均阳离子和阴离子的数据的贡献，在静电势的所有奇数阶累积项被删除。然后计算的总的是整体水合自由能。与实验得出的真实的水合自由能比较，水的有效表面电位在−0.4至−0.5 V的范围内。结果与各种关于酸碱化学、疏水界面附近的离子分布和水滴表面附近的电场的实验一致。
With a goal of determining an absolute free energy scale for ion hydration, quasi-chemical theory and ab initio quantum mechanical simulations are employed to obtain an accurate value for the bulk hydration free energy of the Na+ion. The free energy is partitioned into three parts: 1) the inner-shell or chemical contribution that includes direct interactions of the ion with nearby waters, 2) the packing free energy that is the work to produce a cavity of sizein water, and 3) the long-range contribution that involves all interactions outside the inner shell. The interfacial potential contribution to the free energy resides in the long-range term. By averaging cation and anion data for that contribution, cumulant terms of all odd orders in the electrostatic potential are removed. The computed total is then the bulk hydration free energy. Comparison with the experimentally derived real hydration free energy produces an effective surface potential of water in the range −0.4 to −0.5 V. The result is consistent with a variety of experiments concerning acid–base chemistry, ion distributions near hydrophobic interfaces, and electric fields near the surface of water droplets.
登录
查看更多内容
（多）极性流体的汽液界面电位及其对离子溶剂化的影响。
影响因子：
4.4
作者：
L. Horváth;T. Beu;M. Manghi;J. Palmeri
通讯作者：
J. Palmeri
测量不可测量的事物
影响因子：
64.8
作者：
Y. Bhattacharjee
通讯作者：
Y. Bhattacharjee
使用从头计算和离子淌度质谱法分析糖肽离子的分子结构
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
中村賀美;竹内孝江
通讯作者：
竹内孝江
影响因子：
1.6
作者：
Richard C. Remsing;J. Weeks
通讯作者：
J. Weeks
空气-水界面上的特定离子效应：实验研究
影响因子：
1.1
作者：
V. Craig;C. L. Henry
通讯作者：
C. L. Henry