Many-body potentials for aqueous Li+, Na+, Mg 2+, and Al3+: Comparison of effective three-body potentials and polarizable models

Journal of Chemical Physics

Volumn 120, Issue 10, 2004, Pages 4829-4843

  Spångberg, Daniel ^a   Hermansson, Kersti ^a  

^a UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALUMINUM; COMPUTER SIMULATION; ENTHALPY; FUNCTIONS; HYDROGEN BONDS; MAGNESIUM PRINTING PLATES; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR ORIENTATION; POSITIVE IONS; SODIUM; SOLUTIONS;

RADIAL DISTRIBUTION FUNCTIONS; SOLVATION; SOLVATION SHELLS;

LITHIUM;

EID: 12144287565     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1641191     Document Type: Article

References (126)

1. H. Ohtaki and T. Radnai, Chem. Rev. 93, 1157 (1993), and references therein.
2. P. Kollman and I. D. Kuntz, J. Am. Chem. Soc. 94, 9236 (1972).
3. I. Ortega-Blake, O. Novaro, A. Lés, and S. Rybak, J. Chem. Phys. 76, 5405 (1982).
4. M. M. Probst, Chem. Phys. Lett. 137, 229 (1987).
5. L. A. Curtiss, J. W. Halley, and J. Hautman, Chem. Phys. 133, 89 (1989).
6. E. Clementi, H. Kistenmacher, W. Kolos, and S. Romano, Theor. Chim. Acta 55, 257 (1980).
7. L. Perera and M. L. Berkowitz, J. Chem. Phys. 95, 1954 (1991).
8. P. Perez, W. K. Lee, and E. W. Prohofsky, J. Chem. Phys. 79, 388 (1983).
9. T. P. Lybrand and P. A. Kollman, J. Chem. Phys. 83, 2923 (1985).
10. P. Cieplak, T. P. Lybrand, and P. Kollman, J. Chem. Phys. 86, 6393 (1987).
11. S.-B. Zhu and G. W. Robinson, Z. Naturforsch., A: Phys. Sci. 46, 221 (1990).
12. J. Caldwell, L. X. Dang, and P. A. Kollman, J. Am. Chem. Soc. 112, 9144 (1990).
13. L. X. Dang, J. E. Rice, J. Caldwell, and P. A. Kollman, J. Am. Chem. Soc. 113, 2481 (1991).
14. L. S. Sremaniak, L. Perera, and M. L. Berkowitz, Chem. Phys. Lett. 218, 377 (1993).
15. S. J. Stuart and B. J. Berne, J. Phys. Chem. 100, 11934 (1996).
16. E. Stöckelmann and R. Hentschke, J. Chem. Phys. 110, 12097 (1999).
17. G. H. Pelsherbe, B. M. Ladanyi, and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. A 104, 4533 (2000).
18. M. M. Probst, E. Spohr, and K. Heinzinger, Chem. Phys. Lett. 161, 405 (1989).
19. B. M. Rode and S. M. Islam, Z. Naturforsch., A: Phys. Sci. 46, 357 (1991).
20. R. R. Pappalardo and E. S. Marcos, J. Phys. Chem. 97, 4500 (1992).
21. M. N. D. S. Cordeiro and J. A. N. F. Gomes, J. Comput. Chem. 14, 629 (1993).
22. M. N. D. S. Cordeiro, A. Ignaczak, and J. A. N. F. Gomes, Chem. Phys. 176, 97 (1993).
23. T. Kowall, F. Foglia, L. Helm, and A. E. Merbach, J. Am. Chem. Soc. 117, 3790 (1995).
24. M. I. Bernal-Uruchurtu and I. Ortega-Blake, J. Chem. Phys. 103, 1588 (1995).
25. E. Wasserman, J. R. Rustad, and S. S. Xantheas, J. Chem. Phys. 106, 9769 (1997).
26. J. M. Martínez, R. R. Pappalardo, and E. S. Marcos, J. Chem. Phys. 109, 1445 (1998).
27. J. M. Martínez, R. R. Pappalardo, and E. S. Marcos, J. Am. Chem. Soc. 121, 3175 (1999).
28. A. Bakker, K. Hermansson, J. Lindgren, M. Probst, and P. A. Bopp, Int. J. Quantum Chem. 75, 659 (1999).
29. J. M. Martínez, J. Hernández-Cobos, H. Saint-Martin, R. R. Pappalardo, I. Ortega-Blake, and E. S. Marcos, J. Chem. Phys. 112, 2339 (2000).
30. W. Liu, S. Sakane. R. H. Wood, and D. J. Doren, J. Phys. Chem. A 106, 1409 (2002).
31. R. Ayala, J. M. Martinez, R. R. Pappalardo, H. Saint-Martin, I. Ortega-Blake, and E. S. Marcos, J. Chem. Phys. 117, 10512 (2002).
32. J. I. Yagüe, A. M. Mohammed, H. H. Loeffler, and B. M. Rode, J. Mol. Struct.: THEOCHEM 620, 15 (2003).
33. M. Carrillo-Tripp, H. Saint-Martin, and I. Ortega-BLake, J. Chem. Phys. 118, 7062 (2003).
34. D. Spångberg and K. Hermansson, J. Chem. Phys. 119, 7263 (2003).
35. F. M. Floris, M. Persico, A. Tani, and J. Tomasi, Chem. Phys. 195, 2078 (1995).
36. X. Periole, D. Allouche, A. Ramírez-Solís, I. Ortega-Blake, J. P. Daudey, and Y. H. Sanejouand, J. Phys. Chem. B 102, 8579 (1998).
37. F. M. Floris and A. Tani, J. Chem. Phys. 115, 4750 (2001).
38. G. Chillemi, P. D'Angelo, N. V. Pavel, N. Sanna, and V. Barone, J. Am. Chem. Soc. 124, 1968 (2002).
39. D. Marx, E. S. Fois, and M. Parrinello, Int. J. Quantum Chem. 57, 655 (1996).
40. J. A. White, E. Schwegler, G. Galli, and F. Gygi, J. Chem. Phys. 113, 468 (2000).
41. A. P. Lyubartsev, K. Laasonen, and A. Laaksonen, J. Chem. Phys. 114, 3120 (2001).
42. A. Pasquarello, I. Petri, P. S. Salmon, O. Parisel, R. Car, E. Tóth, D. H. Powell, H. E. Fischer, L. Helm, and A. E. Merbach, Science 291, 856 (2001).
43. F. C. Lightstone, E. Schwegler, R. Q. Hood, F. Gygi, and G. Galli, Chem. Phys. Lett. 343, 549 (2001).
44. A. Tongraar, K. R. Liedl, and B. M. Rode, J. Phys. Chem. A 102, 10340 (1998).
45. C. F. Schwenk. H. H. Loeffler, and B. M. Rode, J. Chem. Phys. 115, 10808 (2001).
46. H. H. Loeffler and B. M. Rode, J. Chem. Phys. 117, 110 (2002).
47. T. Remsungnen and B. M. Rode, Chem. Phys. Lett. 367, 586 (2003).
48. H. Kistenmacher, H. Popkie, and E. Clementi, J. Chem. Phys. 59, 5842 (1973).
49. W. Dietz, W. O. Riede, and K. Heinzinger, Z. Naturforsch. A 37A, 1038 (1982).
50. D. G. Bounds, Mol. Phys. 54, 1335 (1985).
51. M. M. Probst, T. Radnai, K. Heinzinger, P. Bopp, and B. M. Rode, J. Phys. Chem. 89, 753 (1985).
52. T. Yamaguchi, E. Spohr, G. Pálinkas, K. Heinzinger, M. M. Probst, and H. Ohtaki, Z. Naturforsch. Teil A 41A, 1175 (1986).
53. Y. Marcus, Chem. Rev. 88, 1475 (1988).
54. I. Howell and G. W. Neilson, J. Phys.: Condens. Matter 8, 4455 (1996).
55. Y. Kameda, S. Suzuki, H. Ebata, T. Usukia, and O. Uemura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 70, 47 (1997).
56. A. V. Egorov, A. V. Komolkin, V. I. Chizhik, P. V. Yushmanov, A. P. Lyubartsev, and A. Laakssonen, J. Phys. Chem. B 107, 3234 (2003).
57. S. B. Rempe, L. R. Pratt, G. Hummer, J. D. Kress, R. L. Martin, and A. Redondo, J. Am. Chem. Soc. 122, 966 (2000).
58. Y. Kameda, H. Ebata. and O. Uemura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 67, 929 (1994).
59. W. W. Rudolph, M. H. Brooker, and C. C. Pye, J. Phys. Chem. 99, 3793 (1995).
60. C. C. Pye and W. W. Rudolph, J. Phys. Chem. A 102, 9933 (1998).
61. W. W. Rudolph, R. Mason, and C. C. Pye, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 5030 (2000).
62. J. Burgess, Metal Ions in Solution (Ellis Horwood, Chichester, 1978).
63. A. H. Narten, F. Vaslow, and H. A. Levy, J. Chem. Phys. 58, 5017 (1973).
64. G. W. Neilson and J. E. Enderby, J. Phys. C 11. L625 (1978).
65. G. I. Szász, W. Dietz, K. Heinzinger, G. Pálinkas, and T. Radnai, Chem. Phys. Lett. 92, 388 (1982).
66. H. L. Friedman, Chem. Scr. 25. 42 (1985).
67. S. F. Boys and F. Bernardi, Mol. Phys. 19, 553 (1970).
68. K. Szalewicz and B. Jeziorski, J. Chem. Phys. 109, 1198 (1998).
69. H. J. C. Berendsen. J. R. Grigera, and T. P. Straatsma, J. Phys. Chem. 91, 6269 (1987).
70. J. W. Caldwell and P. A. Kollman, J. Phys. Chem. 99, 6208 (1995).
71. M. W. Schmidt, K. K. Baldridge, J. A. Boatz et al., J. Comput. Chem. 14, 1347 (1993).
72. T. H. Dunning, J. Chem. Phys. 55, 716 (1971).
73. A. D. McLean and G. S. Chandler, J. Chem. Phys. 72, 5639 (1980).
74. M. Dupuis, J. D. Watts, H. O. Villar, and G. J. B. Hurst, Comput. Phys. Commun. 52, 415 (1989).
75. P. C. Hariharan and J. A. Pople, Theor. Chim. Acta 28, 213 (1973).
76. W. J. Stevens, H. Basch, and M. Krauss, J. Chem. Phys. 81, 6026 (1984).
77. R. Ditchfield, W. J. Hehre, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 54, 724 (1971).
78. M. M. Francl, W. J. Petro, W. J. Hehre, J. S. Binkley, M. S. Gordon, D. J. DeFrees, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 77, 3654 (1982).
79. M. J. Frisch, J. A. Pople, and J. S. Binkley, J. Chem. Phys. 80, 3265 (1984).
80. J. Applequist, J. R. Carl, and K. K. Fung, J. Am. Chem. Soc. 94, 2952 (1972).
81. L. X. Dang, J. Chem. Phys. 97, 2659 (1992).
82. B. T. Thole, Chem. Phys. 59, 341 (1981).
83. Y. Tu and A. Laaksonen, Chem. Phys. Lett. 329, 283 (2000).
84. B. G. Dick and A. W. Overhauser, Phys. Rev. 112, 90 (1958).
85. M. J. L. Sangster and M. Dixon, Adv. Phys. 25, 247 (1976).
86. S. W. Rick and S. J. Stuart, in Reviews in Computational Chemistry, edited by K. B. Lipkowitz and D. B. Boyd (Wiley-VCH, New York, 2002, Vol. 18), p. 89.
87. P. J. Mitchell and D. Fincham, J. Phys.: Condens. Matter 5, 1031 (1993).
88. N. H. de Leeuw and S. C. Parker, Phys. Rev. B 58, 13901 (1998).
89. P. J. van Maaren and D. van der Spoel, J. Phys. Chem. B 105, 2618 (2001).
90. M. J. L. Sangster and M. Atwood, J. Phys. C 11, 1541 (1978).
91. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids (Clarendon, Oxford, 1987).
92. G. Hummer, L. R. Pratt, and A. E. Garcia, J. Phys. Chem. 100, 1206 (1996).
93. W. C. Swope, H. C. Andersen, P. H. Berens, and K. R. Wilson. J. Chem. Phys. 76, 637 (1982).
94. H. C. Andersen, J. Comput. Phys. 52, 24 (1983).
95. E. Barth, K. Kuczera, B. J. Leimkuhler, and R. D. Skeel, J. Comput. Chem. 16, 1192 (1995).
96. S. Nosé, Mol. Phys. 52, 255 (1984).
97. W. G. Hoover, Phys. Rev. A 31, 1695 (1985).
98. J. R. Newsome, G. W. Neilson, and J. E. Enderby, J. Phys. C 13, L923 (1980).
99. K. Heinzinger and P. C. Vogel, Z. Naturforsch. A 29A, 1164 (1974).
100. K. Heinzinger and P. C. Vogel, Z. Naturforsch. A 31A, 463 (1976).
101. P. Bopp, I. Okada, H. Ohtaki, and K. Heinzinger, Z. Naturforsch. Teil A 40A, 116 (1985).
102. L. Degrève and C. Quintale, Jr., J. Chem. Phys. 101, 2319 (1994).
103. I. M. Svishchev and P. G. Kusalik. J. Chem. Phys. 99, 3049 (1993).
104. P. G. Kusalik and F. M. Svishchev, Science 265, 1219 (1994).
105. G. D. Markham, J. P. Glusker, and C. W. Bock, J. Phys. Chem. B 106, 5118 (2002).
106. C. W. Bock, G. D. Markham, A. K. Katz, and J. P. Glusker, Inorg. Chem. 42, 1538 (2003).
107. J. M. Sorenson, G. Hura, R. M. Glaeser, and T. Head-Gordon, J. Chem. Phys. 113, 9149 (2000).
108. R. Caminiti, G. Licheri, G. Piccaluga, G. Pinna, and T. Radnai, J. Chem. Phys. 71, 2473 (1979).
109. R. Caminiti, G. Licheri, G. Piccaluga, and G. Pinna, Chem. Phys. Lett. 61, 45 (1979).
110. B. Berglund, J. Lindgren, and J. Tegenfeldt, J. Mol. Struct. 43, 179 (1978).
111. O. Kristiansson, A. Eriksson, and J. Lindgren, Acta Chem. Scand., Ser. A A38, 613 (1984).
112. P. Å. Bergström, J. Lindgren, M. Read, and M. Sandström, J. Phys. Chem. 95, 7650 (1991).
113. A. Lauenstein, K. Hermansson, J. Lindgren, M. Probst, and P. A. Bopp, Int. J. Quantum Chem. 80, 892 (2000).
114. B. Dünweg and K. Kremer, J. Chem. Phys. 99, 6983 (1993).
115. D. Feller, E. D. Glendening, R. A. Kendall, and K. A. Peterson, J. Chem. Phys. 100, 4981 (1994).
116. D. Feller, E. D. Glendening, D. E. Woon, and M. W. Feyereisen, J. Chem. Phys. 103, 3526 (1995).
117. E. D. Glendening and D. Feller, J. Phys. Chem. 99, 3060 (1995).
118. J. Kim, S. Lee, S. J. Cho, B. J. Mhin, and K. S. Kim, J. Chem. Phys. 102, 839 (1995).
119. E. D. Glendening and D. Feller, J. Phys. Chem. 100, 4790 (1996).
120. M. Pavlov, P. E. M. Siegbahn, and M. Sandström, J. Phys. Chem. A 102, 219 (1998).
121. C. S. G. Phillips and R. J. P. Williams, Inorganic Chemistry (Clarendon, New York, 1965), Vol. 1.
122. F. J. Millero, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 71, 147 (1971).
123. E. Guàrdia, G. Sesé, J. A. Padró, and S. G. Kalko, J. Solution Chem. 28, 1113 (1999).
124. J. Lindgren, O. Kristiansson, and C. Paluszkiewicz, in Interactions of Water in Ionic and Nonionic Hydrates, edited by H. Kleeberg (Springer, Berlin, 1987), p. 43.
125. H. G. Hertz, in Water - A Comprehensive Treatise, edited by F. Franks (Plenum, New York, 1973), Vol. 3, p. 301.
126. J. R. C. van der Maaren and J. de Bleijser, Chem. Phys. Lett. 141, 251 (1987).