Ab initio molecular dynamics studies of ionic dissolution and precipitation of sodium chloride and silver chloride in water clusters, NaCl(H2O)n and AgCl(H2O)n, n = 6, 10, and 14

Chemistry - A European Journal

Volumn 12, Issue 24, 2006, Pages 6382-6392

  Siu, Chi Kit ^a,b   Fox Beyer, Brigitte S ^a   Beyer, Martin K ^a,c   Bondybey, Vladimir E ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^b YORK UNIVERSITY   (Canada)

^c TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

Ab initio calculations; Hydrogen bonds; Ionic dissolution; Molecular dynamics; Water clusters

Indexed keywords

DISSOLUTION; FREE ENERGY; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; PRECIPITATION (CHEMICAL); SILVER COMPOUNDS; SOLUBILITY;

AB INITIO CALCULATIONS; IONIC DISSOLUTION; SILVER CHLORIDE; SOLVATION STRUCTURES; WATER CLUSTERS;

SODIUM CHLORIDE;

EID: 33748369493     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.200501569     Document Type: Article

References (87)

1. B. E. Conway, Ionic Hydration in Chemistry and Biophysics, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, 1981.
2. Y. Marcus, Ion Solvation, Wiley, New York, 1985.
3. M. P. Apse, G. S. Aharon, W. A. Snedden, E. Blumwald, Science 1999, 285, 1256-1258.
4. T. Cserháti, E. Forgács, Int. J. Pharm. 2003, 254, 189-196.
5. P. Neysens, W. Messens, L. De Vuyst, Int. J. Food Microbiol. 2003, 88, 29-39.
6. P. Rodríguez, A. Torrecillas, M. A. Morales, M. F. Ortuño, M. J. Sánchez-Blanco, Environ. Exp. Bot. 2005, 53, 113-123.
7. W. B. Jakoby, Crystallization as a purification technique, Enzyme Purification and Related Techniques, in Methods in Enzymology, Vol. 22, Academic Press, New York, 1971.
8. B. N. Asmar, P. Ergenzinger, Hydrocarbon Process. 2002, 16, 2819-2831.
9. E. E. Gard, M. J. Kleeman, D. S. Gross, L. S. Hughes, J. O. Allen, B. D. Morrical, D. P. Fergenson, T. Dienes, M. E. Gälli, R. J. Johnson, G. R. Cass, K. A. Prather, Science 1998, 279, 1184-1187.
10. K. W. Oum, M. J. Lakin, D. O. DeHaan, T. Brauers, B. J. Finlayson-Pitts, Science 1998, 279, 74-77.
11. E. M. Knipping, M. J. Lakin, K. L. Foster, P. Jungwirth, D. J. Tobias, R. B. Gerber, D. Dabdub, B. J. Finlayson-Pitts, Science 2000, 288, 301-306.
12. B. J. Finlayson-Pitts, Chem. Rev. 2003, 103, 4801-4822.
13. L. E. de-Bashan, Y. Bashan, Water Res. 2004, 38, 4222-4246.
14. N. Tsipouras, C. J. Rix, P. H. Brady, Clin. Chem. 1997, 43, 290-301.
15. S. Balasch, R. Romero, A. Ferrer, Nat. Hazards 2004, 32, 345-355.
16. K. Ichikawa, Y. Kameda, T. Matsumoto, M. Misawa, J. Phys. C 1984, 17, L725-L729.
17. A. G. Miller, J. W. Macklin, J. Phys. Chem. 1985, 89, 1190-1193.
18. J. E. Enderby, S. Cummings, G. J. Herdman, G. W. Neilson, P. S. Salmon, N. Skipper, J. Phys. Chem. 1987, 91, 5851-5858.
19. H. Ohtaki, N. Fukushima, J. Solution Chem. 1992, 21, 23-38.
20. W. Rudolph, M. H. Brooker. C. C. Pye, J. Phys. Chem. 1995, 99, 3793-3797.
21. Y. Kameda, M. Imano, M. Takeuchi, S. Suzuki, T. Usuki, O. Uemura, J. Non-Cryst. Solids 2001, 293-295, 600-606.
22. Y. Kameda, N. Kudoh, S. Suzuki, T. Usuki, O. Uemura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2001, 14, 1009-1014.
23. M. Alves Marques, M. I. Cabaço, M. I. de Barros Marques, A. M. Gaspar, J. Phys. Condens. Matter 2002, 14, 7427-7448.
24. T. Megyes, T. Radnai, A. Wakisaka, J. Phys. Chem. A 2002, 106, 8059-8065.
25. E. V. Vinogradov, P. R. Smirnov, V. N. Trostin, Russ. Chem. Bull. 2003, 52, 1253-1271.
26. A. M. Gaspar, M. Alves Marques, M. I. Cabaço, M. I. de Barros Marques, T. Buslaps, V. Honkimaki, J. Mol. Liq. 2004, 110, 15-22.
27. M. Alves Marques, M. I. de Barros Marques., M. I. Cabaco, A. M. Gaspar, M. L. de Almeida, J. Mol. Liq. 2004, 110, 23-31.
28. A. C. Belch, M. Berkowitz, J. A. McCammon, J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 1755-1761.
29. G. Heinje, W. A. P. Luck, K. Heinzinger, J. Phys. Chem. 1987, 91, 331-338.
30. E. Guàrdia, J. A. Padró, J. Phys. Chem. 1990, 94, 6049-6055.
31. E. Guàrdia, R. Rey, J. A. Padró, J. Chem. Phys. 1991, 95, 2823-2831.
32. R. Rey, J. A. Padró J. Phys. Chem. 1992, 96, 4712-4718.
33. S.-B. Zhu, G. W. Robinson, J. Chem. Phys. 1992, 97, 4336-4348.
34. D. E. Smith, L. X. Dang, J. Chem. Phys. 1994, 100, 3757-3766.
35. A. A. Chialvo, P. T. Cummings, H. D. Cochram, J. M. Simonson, R. E. Mesmer, J. Chem. Phys. 1995, 103, 9379-9387.
36. A. A. Chialvo, P. T. Cummings, J. M. Simonson, R. E. Mesmer, J. Chem. Phys. 1996, 105, 9248-9257.
37. S. Izvekov, M. R. Philpott, J. Chem. Phys. 2000, 113, 10676-10684.
38. J. Martí, F. S. Csajka, J. Chem. Phys. 2000, 113, 1154-1161.
39. A. Y. Zasetsky, I. M. Svishchev, J. Chem. Phys. 2001, 115, 1448-1454.
40. Z.-G. Zhang, Z.-H. Duan, Chem. Phys. 2004, 297, 221-233.
41. Y. Gauduel, H. Gelabert, M. Ashokkumar, Chem. Phys. 1995, 197, 167-193.
42. G. Grégoire, M. Mons, C. Dedonder-Lardeux, C. Jouvet, Eur. Phys. J. D 1998, 1, 5-7.
43. C. Dedonder-Lardeux, G. Grégoire, C. Jouvet, S. Martrenchard, D. Solgadi, Chem. Rev. 2000, 100, 4023-4037.
44. G. Grégoire, M. Mons, I. Dimicoli, C. Dedonder-Lardeux, C. Jouvet, S. Martrenchard, D. Solgadi, J Chem. Phys. 2000, 112, 8794-8805.
45. B. Fox, M. K. Beyer, U. Achatz, S. Joos, G. Niedner-Schatteburg, V. E. Bondybey, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1147-1151.
46. V. E. Bondybey, M. K. Beyer, Int. Rev. Phys. Chem. 2002, 27, 277-306.
47. S. M. Hurley, T. E. Dermota, D. P. Hydutsky, A. W. Castleman, Science 2002, 298, 202-204.
48. A. J. Huneycutt, R. J. Saykally, Science 2003, 299, 1329-1330.
49. T. Schindler, C. Berg, G. Niedner-Schatteburg, V. E. Bondybey, Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 57-64.
50. G. Niedner-Schatteburg, V. E. Bondybey, Chem. Rev. 2000, 100, 4059-4086.
51. Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton, 1996.
52. G. Makov, A. Nitzan, J. Phys. Chem. 1992, 96, 2965-2967.
53. T. Asada, K. Nishimoto, Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 518-523.
54. D. E. Woon, T. H. Dunning Jr., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1090-1097.
55. C. P. Petersen, M. S. Gordon, J. Phys. Chem. A 1999, 103, 4162-4166.
56. P. Jungwirth, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 145-148.
57. A. Mizoguchi, Y. Ohshima, Y. Endo, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1716-1717.
58. Z. S. Zidi, J. Chem. Phys. 2005, 123, 064309.
59. B. S. Fox, O. P. Balaj, I. Balteanu, M. K. Beyer, V. E. Bondybey, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 172-173.
60. S. S. M. C. Godinho, P. C. do Couto, B. J. C. Cabrai, J. Chem. Phys. 2005, 122, 044316.
61. A.A. Migdisov, A. E. Williams-Jones, O. M. Suleimenov, Geochim. Cosmochim. Acta 1999, 63, 3817-3827.
62. F. Bournel, C. Mangeney, M. Tronc, Phys. Rev. B 2002, 65, 201404.
63. S. C. Park, H. Kang, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5124-5132.
64. M. C. Payne, M. P. Teter, D. C. Allan, T. A. Arias, J. D. Joannopoulos, Rev. Mod. Phys. 1992, 64, 1045-1097.
65. D. Marx, J. Hutter in Modern Methods and Algorithms of Quantum Chemistry, Vol. 1 (Ed.: J. Grotendorst), John von Neumann Institute for Computing, Jülich, 2000, pp. 301-449.
66. J. S. Tse, Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 249-290.
67. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1993, 47, 558-561.
68. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1994, 49, 14251-14269.
69. G. Kresse, J. Furthmuller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186.
70. G. Kresse, J. Furthmuller, Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50.
71. J. P. Perdew, Y. Wang, Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249.
72. G. Kresse, D. Joubert, Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775.
73. P. E. Blöchl, Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979.
74. Gaussian 98, Revision All, M. J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery Jr., R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, C. Gonzalez, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, J. A. Pople, Gaussian Inc., Pittsburgh PA, 1998.
75. I. Dzidic, P. Kebarle, J. Phys. Chem. 1970, 74, 1466-1474.
76. P. M. Holland, A. W. Castleman Jr., J. Chem. Phys. 1982, 76, 4195-4205.
77. R. G. Keesee, A. W. Castleman Jr., Chem. Phys. Lett. 1980, 74, 139-142.
78. S. Nosé, J. Chem. Phys. 1984, 87, 511-519.
79. H. C. Andersen, J. Comp. Physiol. 1983, 52, 24-34.
80. E. Pearson, W. Gordy, Phys. Rev. 1966, 152, 42.
81. Z. K. Ismail, R. H. Hauge, J. L. Margrave, J. Mol. Spectrosc. 1975, 54, 402-411.
82. P.W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University Press, New York, 1998.
83. B. S. Fox, M. K. Beyer, V. E. Bondybey, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13613-13623.
84. L. E. Orgel, J. Chem. Soc. 1958, 90, 4186-4190.
85. P. Jungwirth, D. J. Tobias, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10468-10472.
86. P. Jungwirth, D. J. Tobias, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6361-6373.
87. S. Ghosal, J. C. Hemminger, H. Bluhm, B. S. Mun, E. L. D. Hebenstreit, G. Ketteler, D. F. Ogletree, F. G. Requejo, M. Salmeron, Science 2005, 307, 563-566.