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[综合交流] 无机盐溶解在极性有机溶剂比如DMSO里,离子和有机溶剂的相互作用比和水的小吧

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如题,离子溶解后和溶剂分子的相互作用用什么表示呢?好像可以用吉布斯自由能表示吧,还有其他的吗?

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发表于 Post on 2020-9-5 02:36:39 | 只看该作者 Only view this author
算溶解自由能
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-5 10:08:19 | 只看该作者 Only view this author

谢谢老师,问一下就是和gmx教程里那个甲烷溶水的自由能差不多吧,把离子替换甲烷

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发表于 Post on 2020-9-5 20:14:20 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 ldatea 于 2020-9-5 20:19 编辑

DMSO是典型偶极溶剂,偶极矩较大,正电中心在硫上,藏在内部,负电中心露在外面(氧),只考虑静电作用的时候,阳离子在DMSO中的溶剂化作用强,阴离子溶剂化作用弱。阳离子不好说DMSO的溶剂化能和水相比谁更大。
阴离子一般DMSO溶剂化能明显比水中低。
典型例子是OH-在水中是弱碱,在DMSO中是强碱。F-也有类似的情况。(当然这里的贡献不只是单纯的静电作用,水溶液中的氢键会极大地稳定某些阴离子,即其溶解自由能变非常“负”)
事实上,不严格地说,OH-和F-之类的碱性在水中被严重削弱。在普通有机溶剂中的碱性都明显比水中强。

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发表于 Post on 2020-9-7 06:35:12 | 只看该作者 Only view this author
Riddermark 发表于 2020-9-5 10:08
谢谢老师,问一下就是和gmx教程里那个甲烷溶水的自由能差不多吧,把离子替换甲烷

谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算
http://sobereva.com/327http://bbs.keinsci.com/thread-3345-1-1.html
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-7 11:23:21 | 只看该作者 Only view this author
ldatea 发表于 2020-9-5 20:14
DMSO是典型偶极溶剂,偶极矩较大,正电中心在硫上,藏在内部,负电中心露在外面(氧),只考虑静电作用的时 ...

谢谢大佬哈,我理解了下:1.离子和溶剂的相互作用主要是用自由能表示强弱;2,相互作用可以简单的用静电相互作用近似;3.有氢键的情况下,溶剂层会变得更稳固。
不知道我理解的对不对呢

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发表于 Post on 2020-9-7 19:39:39 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 ldatea 于 2020-9-8 00:24 编辑
Riddermark 发表于 2020-9-7 11:23
谢谢大佬哈,我理解了下:1.离子和溶剂的相互作用主要是用自由能表示强弱;2,相互作用可以简单的用静电 ...

1.相互作用有很多种,必须根据研究的课题来计算合适的物理量。自由能是比较综合的相互作用,包括焓变和熵变。解释不同的问题需要用不同的指标。
2.前提是你可以确认其他相互作用的贡献很小。
3.我不知道,稳固这种说法很笼统,不转化为具体的指标很难回答。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-8 09:31:10 | 只看该作者 Only view this author
ldatea 发表于 2020-9-7 19:39
1.相互作用有很多种,必须根据研究的课题来计算合适的物理量。自由能是比较综合的相互作用,包括焓变和熵 ...

嗯嗯,我就是不知道怎么体现离子周围的溶剂层的稳固程度,看了下文献觉得溶解自由能,还有离子和溶剂分子的距离能表示相互作用的大小,但是和稳固与否并不是直接联系。所以想请教一下,在分子模拟里能用什么量来描述呢

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发表于 Post on 2020-9-8 09:39:19 | 只看该作者 Only view this author
Riddermark 发表于 2020-9-8 09:31
嗯嗯,我就是不知道怎么体现离子周围的溶剂层的稳固程度,看了下文献觉得溶解自由能,还有离子和溶剂分子 ...

抱歉,这个问题我无法回答,因为超出了我的能力范围。分子模拟这块我完全是小白。

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发表于 Post on 2020-9-8 10:12:12 | 只看该作者 Only view this author
Riddermark 发表于 2020-9-8 09:31
嗯嗯,我就是不知道怎么体现离子周围的溶剂层的稳固程度,看了下文献觉得溶解自由能,还有离子和溶剂分子 ...

把离子和一个直接与该离子接触的特定溶剂分子的距离对时间作图。一般而言距离会一开始在一个较小值附近,然后突然增大,也就是溶剂分子离开了离子的第一配位层。溶剂分子离开第一配位层的平均时间可以用来衡量稳固程度
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-8 11:52:25 | 只看该作者 Only view this author
ldatea 发表于 2020-9-8 09:39
抱歉,这个问题我无法回答,因为超出了我的能力范围。分子模拟这块我完全是小白。

嗯嗯,谢谢你,学到挺多的

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-8 11:53:27 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-9-8 10:12
把离子和一个直接与该离子接触的特定溶剂分子的距离对时间作图。一般而言距离会一开始在一个较小值附近, ...

就是第一壳层的滞留时间是吗?大佬有说明这个稳固与否的相关文献推荐吗,谢啦

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发表于 Post on 2020-9-8 18:43:09 | 只看该作者 Only view this author
Riddermark 发表于 2020-9-8 11:53
就是第一壳层的滞留时间是吗?大佬有说明这个稳固与否的相关文献推荐吗,谢啦

我手头没有这方面的文献,主要我不是做这个领域的,但是这个方法的大体思想不会错。看看有没有其他人补充
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-9 17:04:14 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-9-8 18:43
我手头没有这方面的文献,主要我不是做这个领域的,但是这个方法的大体思想不会错。看看有没有其他人补充

好的,谢谢哈

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-9-15 10:35:33 | 只看该作者 Only view this author
ldatea 发表于 2020-9-7 19:39
1.相互作用有很多种,必须根据研究的课题来计算合适的物理量。自由能是比较综合的相互作用,包括焓变和熵 ...

大佬大佬,请教一下,我发现盐(比如NaCl)不溶于乙腈,但是文献又能算出来该盐的溶解化熵,这是怎么个原理呢?

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