Investigación

Desarrollo de un campo de fuerzas de mecánica molecular para la interacción de Na⁺ con agua

A. Deriabina, J.O. Ledesma, E. Gonzalez, J.N. Herrera y V. Poltev

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Físico–Matemáticas, Av. San Claudio y Río Verde, Col. San Manuel, Ciudad Universitaria, 72570 Puebla, Pue., e–mail: aderv@yahoo.com, –jolal504@yahoo.com, gonzalez@fcfm.buap.mx, poltev@fcfm.buap.mx

Recibido el 15 de noviembre de 2005
Aceptado el 2 de febrero de 2006

Resumen

En el marco de la mecanica molecular se proponen funciones de potencial de tipo 1–6–12, para la descripción de las interacciones del ion de sodio con agua. Para el ajuste de los parametros del potencial se utilizan resultados geométricos y energéticos, obtenidos con cálculos ab–initio con diferentes bases, para la conformacion de cúmulos en sistemas "Na⁺+ (H₂O)_n" con n=1–6 moleculas de agua, y datos experimentales que permiten evaluar la entalpia diferencial de formacion de dichos cúmulos a 0K. Se eligió un potencial 6–12 con pozo de energía ε y distancia en equilibrio r con valores de 1.8 kcal/mol y 2.569Å respectivamente, que reproducen satisfactoriamente los datos teóricos y experimentales.

Descriptores: Funciones de potencial; interacciones ion–agua; mecanica molecular; HF; MP2.

Abstract

Molecular Mechanics potential functions of 1–6–12 type have been proposed to describe sodium ion–water interactions. The coefficients of the potential functions are adjusted to reproduce both ab–initio quantum mechanics data for Na⁺+ (H₂O)_n clusters (n varying from 1 to 6) and experimental data permitting evaluate differential enthalpies of these cluster formations at 0K. The 6–12 part of Na⁺... O potential has the values of 2.569Å and 1.8 kcal/mol for the equilibrium distance and depth of energy well respectively.

Keywords: Potential functions; ion–water interactions; molecular mecanics; HF; MP2.

PACS: 02.70.Ns; 82.30.Fi

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Agradecimientos

Este trabajo es apoyado por CONACYT a traves del proyecto 41885F.

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