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溶媒水分子は,溶質によってどの程度変わるのか : アルカリ金属イオンの溶媒和の場合

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Title: 溶媒水分子は,溶質によってどの程度変わるのか : アルカリ金属イオンの溶媒和の場合
Other Titles: Influence of alkali metal ion on the solvent water molecules: solvent distribution and orbital interaction
Authors: 相田, 美砂子1 Browse this author
田中, 雅人2 Browse this author
Authors(alt): Aida, Misako1
Tanaka, Masato2
Issue Date: 22-Mar-2006
Publisher: 北海道大学低温科学研究所
Journal Title: 低温科学
Journal Title(alt): Low temperature science
Volume: 64
Start Page: 21
End Page: 30
Abstract: アルカリ金属イオン水溶液系について,171個の溶媒水分子を含めた系に対してモンテカルロ法によ り溶媒水分子の分布を求めた.さらに,イオンおよび130個程度までの溶媒水分子に対する非経験的 分子軌道法計算により,溶媒水分子に対するイオンの影響を明らかにした.アルカリ金属イオンの影 響は,イオンの最外殻軌道と水分子の軌道との軌道間相互作用に起因しており,イオンの種類によっ て影響範囲が異なる.イオンの種類による電荷分布の違いには,イオン半径ではなく,イオンの最外 殻軌道が到達する範囲の違いが重要である
The distribution of solvent water molecules around an alkali metal ion is calculated using Monte Carlo method and compared with the optimal configuration. The analysis of the orbital interaction between an alkali metal ion and the surrounding solvent molecules is performed for aqueous solutions of Li+, Na+ and K+, by means of ab initio MO method,with the aid of QM/MM method. The effect of alkali metal ion orbitals reaches as far as 6Å,7Å and 9Å for Li+, Na+ and K+, respectively. This effect is caused by the orbital interactions between the valence orbitals of an alkali metal ion and of the surrounding water molecules. Not only the electrostatic interaction but also the orbital interaction must not be neglected. The difference in the effect between the alkali metal ions is originated from the difference in the valence orbital extensions of the alkali metal ions.
Description: 1章 コンピュータシミュレーションが拓く水系物質研究のフロンティア
Type: bulletin (article)
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