Free-energy profile of small solute molecules at the free surfaces of water and ice, as determined by cavity insertion widom calculations

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 26, 2007, Pages 9407-9416

  Pártay, Lívia B ^a   Jedlovszky, Pál ^a   Hoang, Paul N M ^b   Picaud, Sylvain ^b   Mezei, Mihaly ^c  

^a EÖTVÖS LORÁND UNIVERSITY   (Hungary)

^b UNIVERSITÉ DE FRANCHE COMTÉ   (France)

^c NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CAVITY INSERTION WIDOM (CIW) CALCULATIONS; CONDENSED PHASES; LIQUID WATER; SOLUTES;

ACETONE; ACETONITRILE; ADSORPTION; COMPUTER SIMULATION; FORMALDEHYDE; FORMIC ACID; FREE ENERGY; HYDROGEN BONDS; ICE; METHANOL; MONTE CARLO METHODS; PARALLEL ALGORITHMS; WATER;

SURFACES;

EID: 34547423320     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0719816     Document Type: Article

References (92)

1. Finlayson-Pitts, B. J.; Pitts, J. N. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere; Academic Press: San Diego, CA, 2000.
2. Davidovits, P.; Kolb, C E.; Williams, L. R.; Jayne, J. T.; Worsnop, D. R. Chem. Rev. 2006, 106, 1323.
3. Reid, J. P.; Sayer, R. M. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 70.
4. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulations of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1987.
5. Garrett, B. C.; Schemer, G. K.; Morita, A. Chem. Rev. 2006, 106, 1355.
6. Matsumoto, M.; Takaoka, Y.; Kataoka, Y. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1464.
7. Benjamin, I. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2083.
8. Tarek, M.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996, 92, 559.
9. Mountain, R. D. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10744.
10. Mountain, R. D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6556.
11. Paul, S.; Chandra, A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 184706.
12. Chang, T. M.; Dang, L. X. J. Physichem. B 2005, 109, 5759.
13. Pártay, L.; Jedlovszky, P.; Vincze, Á.; Horvai, G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20493.
14. Pártay, L.; Jedlovszky, P.; Jancsó, G. Chem. Phys. Lett. 2006, 420, 367.
15. Troxler, L.; Wipff, G. Anal. Sci. 1998, 14, 43.
16. Berny, F.; Schurhammer, R.; Wipff, G. Inorg. Chim. Acta 2000, 300-302, 384.
17. Schnell, B.; Schurhammer, R.; Wipff, G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2285.
18. Mezei, M.; Beveridge, D. L. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1986, 482, 1.
19. Straatsma, T. P.; McCammon, J. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1992, 43, 407.
20. Pohorille, A.; Benjamin, I. J. Chem. Phys. 1991, 94, 5599.
21. Pohorille, A.; Benjamin, I. J. Phys. Chem. 1993, 97, 2664.
22. Schweighofer, K. J.; Benjamin, I. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9974.
23. Wilson, M. A.; Pohorille, A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3130.
24. Taylor, R. S.; Ray, D.; Garrett, B. C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5473.
25. Taylor, R. S.; Garrett, B. C. J. Phys. Chem. B 1999, 110, 844.
26. Benjamin, I. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8070.
27. Fernandes, P. A.; Cordeiro, M. N. D. S.; Gomes, J. A. N. F. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8930.
28. Fernandes, P. A.; Cordeiro, M. N. D. S.; Gomes, J. A. N. F. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2278.
29. Dang, L. X. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 804.
30. Shin, J. Y.; Abbott, N. L. Langmuir 2001, 17, 8434.
31. Dang, L. X. J. Chem. Phys. 2003, 119, 6351.
32. Roeslová, M.; Jungwirth, P.; Tobias, D. J.; Gerber, R. B. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12690.
33. Dang, L. X.; Garrett, B. C Chem. Phys. Lett. 2004, 285, 309.
34. Vacha, R.; Slavicek, P.; Mucha, M.; Finlayson-Pitts, B. J.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11573.
35. Roeslová, M.; Vieceli, J.; Dang, L. X.; Garrett, B. C.; Tobias, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16308.
36. Paul, S.; Chandra, A. Chem. Phys. Lett. 2004, 400, 515.
37. Vieceli, J.; Roeslová, M.; Potter, N.; Dang, L. X.; Garrett, B. C.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15876.
38. Pangali, C. S.; Rao, M.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2975.
39. Mezei, M. J. Comput. Phys. 1987, 68, 237.
40. Toubin, C.; Hoang, P. N. M; Picaud, S.; Girardet, C.; Lynden-BeIl, R. M. Surf. Rev. Lett. 1999, 6, 1265.
41. Toubin, C.; Hoang, P. N. M; Picaud, S.; Girardet, C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 1184.
42. Toubin, C.; Picaud, S.; Hoang, P. N. M; Girardet, C.; Lynden-Bell, R. M.; Hynes, J. T. J. Chem. Phys. 2003, 118, 9814.
43. Picaud, S.; Hoang, P. N. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 1970.
44. Mitlin, S.; Lemak, A. S.; Torrie, B. H.; Leung, K. T. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9958.
45. Kroes, G. J.; Clary, D. C J. Phys. Chem. 1992, 96, 7079.
46. Buch, V.; Delzeit, L.; Blackledge, C.; Devlin, J. P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 3732.
47. Al-Halabi, A.; Klein, A. W.; Kroes, G. J. Chem. Phys. Lett. 1999, 307, 505.
48. Bolton, K.; Petterson, J. B. C. Chem. Phys. Lett. 1999, 312, 71.
49. Uras, N.; Buch, V.; Devlin, J. P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9203.
50. Al-Halabi, A.; Klein, A. W.; Kroes, G. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 482.
51. Jedlovszky, P.; Pártay, L.; Hoang, P. N. M.; Picaud, S.; von Hessberg, P.; Crowley, J. N. J. Am. Chem. Soc. 2006, 125, 15300.
52. Widom, B. J. Chem. Phys. 1963, 39, 2808.
53. Jedlovszky, P.; Mezei, M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5125.
54. Jedlovszky, P.; Varga, I.; Gilányi, T. J. Chem. Phys. 2003, 119, 1731.
55. Jedlovszky, P.; Vincze, Á.; Horvai, G. J. Mol. Liq. 2004, 109, 99.
56. Jedlovszky, P.; Mezei, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5322.
57. Shinoda, W.; Mikami, M.; Baba, T.; Hato, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 9346.
58. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Phys. 2000, 112, 8910.
59. Vega, C.; Abascal, J. L. F. J. Chem. Phys. 2005, 123, 144504.
60. Jedlovszky, P.; Předota, M.; Nezbeda, I. Mol. Phys. 2006, 104, 2465.
61. Rick, S. W.; Haymet, A. D. J., J. Chem. Phys. 2003, 118, 9291.
62. Mezei, M. MMC: Monte Carlo program for simulation of molecular assemblies, http://inka.mssm.edu/~mezei/mmc (accessed May, 2007).
63. Ruff, I.; Baranyai, A.; Pálinkás, G.; Heinzinger, K. J. Chem. Phys. 1986, 85, 2169.
64. Jedlovszky, P.; Vallauri, R. Mol. Phys. 1997, 92, 331.
65. Forester, T. R.; McDonald, I. R.; Klein, M. L. Chem. Phys. 1989, 129, 225.
66. Kristóf, T.; Vorholz, J.; Liszi, J.; Rumpf, B.; Maurer, G. Mol. Phys. 1999, 97, 1129.
67. Schienkirch, M.; Brickmann, J.; MacKerell, A. D., Jr.; Karplus, M. In Biological Membranes; Merz, K. M., Roux, B., Eds.; Birkhäuser: Boston, MA, 1996; pp 31-82.
68. Jedlovszky, P.; Mezei, M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2991.
69. Ferrario, M.; Evans, M. W. Chem. Phys. 1982, 72, 141.
70. Jorgensen, W. L.; Briggs, J. M.; Contreras, M. L. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1683.
71. van Leeuwen, M. E.; Smit, B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 1831.
72. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225.
73. Jedlovszky, P.; Tun, L. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2662;
74. (Erratum) 1999, 103, 3796.
75. Somasundaram, T.; in het Panhuis, M.; Lynden-Bell, R. M.; Patterson, C H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2190.
76. Weerasinghe, S.; Smith, P. E. J. Chem. Phys. 2003, 118, 10663.
77. Jorgensen, W. L.; Briggs, J. M. Mol. Phys. 1988, 63, 547.
78. Ben-Naim, A.; Marcus, Y. J. Chem. Phys. 1984, 81, 2016.
79. Li, Y. Q.; Davidovits, P.; Shi, Q.; Jayne, J. T.; Kolb, C E.; Worsnop, D. R. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10627.
80. Shi, Q.; Davidovits, P.; Jayne, J. T.; Worsnop, D. R.; Kolb, C. E. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8812.
81. Jayne, J. T.; Duan, S. X.; Davidovits, P.; Worsnop, D. R.; Zahniser, M. S.; Kolb, C E. J. Phys. Chem. 1991, 95, 6329.
82. Matteoli, E.; Lepori, L. J. Chem. Phys. 1984, 80, 2856.
83. Blandamer, M. J.; Burgess, J.; Cooney, A.; Cowles, H. J.; Horne, I. M.; Martin, K. J.; Morcom, K. W.; Warrick, Jr., P. J. Chem. Soc., Faraday Trans 1990, 86, 2209.
84. Perera, A.; Sokolic, F. J. Chem. Phys. 2004, 121, 11272.
85. Perera, A.; Sokolic, F.; Almásy, L.; Westh, P.; Koga, Y. J. Chem. Phys. 2005, 123, 024503.
86. Chen, H.; Gan, W.; Lu, R.; Guo, Y.; Wang, H. F. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8064.
87. Hanson, D. R.; Ravishankara, A. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9441.
88. Robertson, S. H.; Clary, D. C. Faraday Discuss. 1995, 100, 309.
89. Ando, K.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10398.
90. Abbatt, J. P. D. Chem. Rev. 2003, 103, 4793.
91. Journet, E.; Le Calve, S.; Mirabel, P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 14112.
92. Kerbrat, M.; Le Calve, S.; Mirabel, P. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 925.