Polarizabilities of hydrated and free ions derived from DFT calculations

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 106, Issue 14, 2006, Pages 2960-2974

  Serr, Andreas ^a   Netz, Roland R ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

Author keywords

Dipole moment; Dipole polarizability; Hydration; Ion; Solvent effects

Indexed keywords

CHLORINE; COMPUTER SIMULATION; IONS; MOLECULAR DYNAMICS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SODIUM; TEMPERATURE MEASUREMENT;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT); ELECTROSTATIC REPULSION; IONIZATION ENERGIES; STATIC DIPOLE POLARIZABILITIES; ZERO TEMPERATURE CALCULATIONS;

QUANTUM THEORY;

EID: 84961981273     PISSN: 00207608     EISSN: 1097461X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qua.21121     Document Type: Conference Paper

References (119)

1. Hofmeister, F. Arch Exp Pathol Pharmakol 1888, 25, 1.
2. Kunz, W.; Lo Nostro, P.; Ninham, B. W. Curr Opin Coll Interface Sci 2004, 9, 1.
3. Dill, K. A.; Truskett, T. M.; Vlachy, V.; Hribar-Lee, B. Annu Rev Biophys Biomol Struct 2005, 34, 173.
4. Pearson, R. G. Coord Chem Rev 1990, 100, 403.
5. Wang, W.; Donini, O.; Reyes, C. M.; Kollman, P. A. Annu Rev Biophys Biomol Struct 2001, 30, 211.
6. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. J Phys Chem B 2001, 105, 10468.
7. Tuckerman, M.; Laasonen, K.; Sprik, M.; Parrinello, M. J Chem Phys 1995, 103, 150.
8. Sagnella, D. E.; Laasonen, K.; Klein, M. L. Biophys J 1996, 71, 1172.
9. Marx, D.; Sprik, M.; Parrinello, M. Chem Phys Lett 1997, 273, 360.
10. Marx, D.;Tuckerman, M. E.; Hutter, J.; Parrinello, M. Nature 1999, 397, 601.
11. Ramaniah, L. M.; Bernasconi, M.; Parrinello, M. J Chem Phys 1999, 111, 1587.
12. Coutinho, K.; Canuto, S. J Chem Phys 2000, 113, 9132.
13. Lubin, M. I.; Bylaska, E.J.; Weare, J. H. Chem Phys Lett 2000, 322, 447.
14. Rousseau, R.; Marx, D. J Chem Phys 2000, 112, 761.
15. White, J. A.; Schwegler, E.; Galli, G.; Gygi, F. J Chem Phys 2000, 113, 4668.
16. Benco, L.; Demuth, T.; Hafner, J.; Hutschka, F. Micropor Mesopor Mat 2001, 42, 1.
17. Geissler, P. L.; Dellago,C;Chandler, D.; Hutter,J.; Parrinello, M. Science 2001, 291, 2121.
18. Lyubartsev, A. P.; Laasonen, K.; Laaksonen, A. J Chem Phys 2001, 114, 3120.
19. Sillanpää, A. J.; Päivärinta, J. T.; Hotokka, M. J.; Rosenholm, J. B.; Laasonen, K. E. J Phys Chem A 2001, 105, 10111.
20. Tobias, D. J.; Jungwirth, P.; Parrinello, M. J Chem Phys 2001, 114, 7036.
21. Chen, B.; Ivanov, I.; Mee Park, J.; Parrinello, M.; Klein, M. L. J Phys Chem B 2002, 106, 12006.
22. Raugei, S.; Klein, M. L. J Chem Phys 2002, 116, 196.
23. Leung, K.; Rempe, S. B. J Am Chem Soc 2004, 126, 344.
24. Amira, S.; Spångberg, D.; Hermansson, K. Phys Chem Chem Phys 2005, 7, 2874.
25. Amira, S.; Spångberg, D.; Zelin, V.; Probst, M.; Hermansson, K. J Phys Chem B 2005, 109, 14235.
26. Izvekov, S.; Voth, G. A. J Chem Phys 2005, 123, 044505.
27. Rosén, J.; Larsson, K.; Schneider, J. M. J Phys Condens Mat 2005, 17, L137.
28. Rosén, J.; Schneider, J. M.; Larsson, K. Solid State Commun 2005, 134, 333.
29. Tschöp, W.; Kremer, K.; Batoulis, J.; Bürger, T.; Hahn, O. Acta Polym 1998, 49, 61.
30. Tschöp, W.; Kremer, K.; Hahn, O.; Batoulis, J.; Bürger, T. Acta Polym 1998, 49, 75.
31. Rick, S. W.; Sruart, S. J. Rev Comp Chem 2002, 18, 89.
32. Perera, L.; Berkowitz, M. L. J Chem Phys 1991, 95, 1954.
33. Dang, L. X. J Phys Chem B 2002, 106, 10388.
34. Vrbka, L.; Mucha, M.; Minofar, B.; Jungwirth, P.; Brown, E. G.; Tobias, D. J. Curr Opin Coll Interface Sci 2004, 9, 67.
35. Vesely, F. J. J Comput Phys 1977, 24, 361.
36. Caldwell, J.; Dang, L. X.; Kollman, P. A. J Am Chem Soc 1990, 112, 9144.
37. Yu, H.; van Gunsteren, W. F. J Chem Phys 2004, 121, 9549.
38. Boström, M.; Williams, D. R. M.; Ninham, B. W. Biophys J 2003, 85, 686.
39. Edwards, S. A.; Williams, D. R. M. Curr Opin Coll Interface Sci 2004, 9, 139.
40. Kunz, W.; Belloni, L.; Bernard, O.; Ninham, B. W. J Phys Chem B 2004, 108, 2398.
41. Mahanty, J.; Ninham, B. W. Dispersion Forces; Academic Press: London, 1976.
42. Netz, R. R. J Phys Condens Mat 2004, 16, S2353.
43. Marcus, Y. Ion Properties; Marcel Dekker: New York, 1997.
44. Coker, H. J Phys Chem 1976, 80, 2078.
45. Coker, H. J Phys Chem 1976, 80, 2084.
46. Olney, T. N.; Cann, N. M.; Cooper, G.; Brion, C. E. Chem Phys 1997, 223, 59.
47. Böttcher, C. J. F. Theory of Electric Polarization: Dielectrics in Static Fields; Vol 1; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1973.
48. Böttcher, C. J. F. Theory of Electric Polarization: Dielectrics in Time-Dependent Fields; Vol 2; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1978.
49. Fajans, K.; Joos, G. Z Phys 1924, 23, 1.
50. Born, M.; Heisenberg, W. Z Phys 1924, 23, 407.
51. Pauling, L. Proc R Soc 1927, A114, 181.
52. Mayer, J. E.; Goeppert Mayer, M. Phys Rev 1933, 43, 605.
53. Buckingham, R. A. Proc R Soc 1935, A160, 94.
54. Sternheimer, R. M. Phys Rev 1954, 96, 951.
55. Tomasi, J.; Persico, M. Chem Rev 1994, 94, 2027.
56. Orozco, M.; Alhambra, C.; Barril, X.; López, J. M.; Busquets, M. A.; Luque, F. J. J Mol Model 1996, 2, 1.
57. Miaskiewicz, K.; Kecki, Z. J Sol Chem 1990, 19, 465.
58. Levine, I. N. Quantum Chemistry; Prentice-Hall: Upper Saddle River NJ, 2000.
59. Miertus, S.; Scrocco, E.; Tomasi, J. Chem Phys 1981, 55, 117.
60. Klamt, A.; Schüürmann, G. J Chem Soc Perkin Trans 1993, 2, 799.
61. Eckert, F.; Klamt, A. AIChE J 2002, 48, 369.
62. Cossi, M.; Barone, V.; Cammi, R.; Tomasi, J. Chem Phys Lett 1996, 255, 327.
63. Barone, V.; Cossi, M.; Tomasi, J. J Chem Phys 1997, 107, 3210.
64. Foresman, J. B.; Keith, T. A.; Wiberg, K. B.; Snoonian, J.; Frisch, M. J. J Phys Chem 1996, 100, 16098.
65. Boroudjerdi, H.; Kim, Y. J.; Naji, A.; Netz, R. R.; Schlagberger, X.; Serr, A. Phys Rep 2005, 416, 129.
66. Willetts, A.; Rice, J. E. J Chem Phys 1993, 99, 426.
67. Mikkelsen, K. V.; Jørgensen, P.; Jensen, H. J. A. J Chem Phys 1994, 100, 6597.
68. Cammi, R.; Cossi, M.; Tomasi, J. J Chem Phys 1996, 104, 4611.
69. Cammi, R.; Cossi, M.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J Chem Phys 1996, 105, 10556.
70. Champagne, B.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Cammi, R.; Tomasi, J. Chem Phys 1998, 238, 153.
71. Mennucci, B.; Amovilli, C.; Tomasi, J. Chem Phys Lett 1998, 286, 221.
72. Abkowicz-Bieriko, A.; Biczysko, M.; Latajka, Z. Comput Chem 2000, 24, 303.
73. van Duijnen, P. T.; de Vries, A. H.; Swart, M.; Grozema, F. J Chem Phys 2002, 117, 8442.
74. Poulsen, T. D.; Ogilby, P. R.; Mikkelsen, K. V. J Chem Phys 2002, 116, 3730.
75. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. J Phys Chem A 2002, 106, 379.
76. Jungwirth, P.; Curtis, J. E.; Tobias, D. J. Chem Phys Lett 2003, 367, 704.
77. Salvador, P.; Curtis, J. E.; Tobias, D. J.; Jungwirth, P. Phys Chem Chem Phys 2003, 5, 3752.
78. Gubskaya, A. V.; Kusalik, P. G. Mol Phys 2001, 99, 1107.
79. Jensen, L.; Swart, M.; van Duijnen, P. T.; Snijders, J. G. J Chem Phys 2002, 117, 3316.
80. Giese, T. J.; York, D. M. J Chem Phys 2004, 120, 9903.
81. Chelli, R.; Schettino, V.; Procacci, P. J Chem Phys 2005, 122, 234107.
82. Ghanty, T. K.; Ghosh, S. K. J Chem Phys 2003, 118, 8547.
83. Yang, M.; Senet, P.; Van Alsenoy, C. Int J Quantum Chem 2005, 101, 535.
84. Tu, Y. Q.; Laaksonen, A. Chem Phys Lett 2000, 329, 283.
85. Tu, Y.; Laaksonen, A. Int J Quantum Chem 2005, 102, 888.
86. Morita, A.; Kato, S. J Chem Phys 1999, 110, 11987.
87. Canuto, S.; Coutinho, K.; Mukherjee, P. K. Adv Quantum Chem 2005, 48, 141.
88. Mikkelsen, K. V.; Luo, Y.; Ågren, H.; Jergensen, P. J Chem Phys 1995, 102, 9362.
89. Sylvester-Hvid, K. O.; Mikkelsen, K. V.; Norman, P.; Jonsson, D.; Ågren, H. J Phys Chem A 2004, 108, 8961.
90. Wilson, M.; Madden, P. A.; Jemmer, P.; Fowler, P. W.; Batana, A.; Bruno, J.; Munn, R. W.; Monard, M. C. Mol Phys 1999, 96, 1457.
91. Domene, C.; Fowler, P. W.; Madden, P. A.; Wilson, M.; Wheatley, R. J. Chem Phys Lett 1999, 314, 158.
92. Domene, C.; Fowler, P. W.; Jemmer, P.; Madden, P. Chem Phys Lett 1999, 299, 51.
93. Domene, C.; Fowler, P. W.; Madden, P. A.; Xu, J. J.; Wheatley, R. I.; Wilson, M. J Phys Chem A 2001, 105, 4136.
94. Bernasconi, L.; Wilson, M.; Madden, P. A. Comp Mat Sci 2001, 22, 94.
95. Guillot, B. J Mol Liq 2002, 101, 219.
96. Cundari, T. R.; Kurtz, H. A.; Zhou, T. J Phys Chem A 2000, 104, 4711.
97. Anbar, A. D.; Jarzecki, A. A.; Spiro, T. G. Geochim Cosmochim Acta 2005, 69, 825.
98. Piquemal, J.-P.; Williams-Hubbard, B.; Fey, N.; Deeth, R. J.; Gresh, N.; Giessner-Prettre, C. J Comput Chem 2003, 24, 1963.
99. Mennucd, B.; Martinez, J. M.; Tomasi, J. J Phys Chem A 2001, 105, 7287.
100. Figgis, B. N.; Hitchman, M. A. Ligand Field Theory and Its Applications; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2000.
101. Bontha, J. R.; Pintauro, P. N. J Phys Chem 1992, 96, 7778.
102. Wachter, W.; Kurz, W.; Buchner, R.; Hefter, G. J Phys Chem A 2005, 109, 8675.
103. Lynden-Bell, R. M.; Kosloff, R.; Ruhman, S.; Danovich, D.; Vala, A. J Chem Phys 1998, 109, 9928.
104. Cundari, T. R.; Kurtz, H. A.; Zhou, T. J Chem Inform Comp Sci 2001, 41, 38.
105. Feller, D.; Glendening, E. D.; Woon, D. E.; Feyereisen, M. W. J Chem Phys 1995, 103, 3526.
106. Derepas, A.-L.; Soudan, J.-M.; Brenner, V.; Dognon, J.-P.; Millié, P. J Comput Chem 2002, 23, 1013.
107. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; M.ennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavaehari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A.C.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, L.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.;Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03; Revision C01; Gaussian: Wallingford, CT, 2003.
108. Møller, C.; Plesset, M. S. Phys Rev 1934, 46, 618.
109. Head-Gordon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. Chem Phys Lett 1988, 153, 503.
110. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. v. R. J Comput Chem 1983, 4, 294.
111. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J Chem Phys 1984, 80, 3265.
112. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys Rev B1964, 136, B864.
113. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys Rev 1965, 140, 1133.
114. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys Rev B 1988, 37, 785.
115. Becke, A. D. J Chem Phys 1993, 98, 5648.
116. Peterson, K. A.; Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. J Chem Phys 1994, 100, 7410.
117. Cancès, E.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J Chem Phys 1997, 107, 3032.
118. Holleman, A. F.; Wiberg, E. N. Lehrbuch der anorganischen Chemie; de Gruyter: Berlin, 1995.
119. Perdew, J. P. Phys Rev B 1986, 33, 8822.