Interaction of simple ions with water: theoretical models for the study of ion hydration

AGUA

IONES

INTERACCIONES

QUÍMICA-ENSEÑANZA

BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUÍMICA

2009

Molecular modeling is becoming a common component of inorganic chemistry courses. This usage is a consequence of the growing inclusion of computational techniques in all research fields. Some articles have appeared in this Journal that present molecular modeling exercises designed to show the bonding and acid–base properties of compounds (1–3). We devised a computational experiment to examine the hydration of simple cations and show the geometrical and thermochemical parameters of the hydrated ions. Most undergraduate students have only a limited exposure to the application of molecular modeling to inorganic chemistry problems. This exercise offers a good first approach to the theoretical study of interesting systems. The exercise is divided in two parts. In the first part, a structural study is performed for the species Mn+(H2O) where M = Li, Na, K, Be, Mg, Ca and n = 1 or 2. The influence of the charge and size of the cation on the M−O equilibrium distance is discussed, as well as the distortions on the water molecule caused by the cation. In the second part, the ΔhydH298° for the hydration reaction of the six metals is calculated. Finally, the performance of the different computational models is discussed.

Journal of Chemical Education v. 86, no. 12, 2009. -- p.1403-1407

ACS

2009

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Artículo

DOI: 10.1021/ed086p1403