Solvatación

FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FARMACIA




TALLER DE QUÍMICA COMPUTACIONAL
ENERGÍA DE SOLVATACIÓN DE LOS IONES SODIO Y LITIO CON AGUA
METODOLOGÍA
1. Construcción de lasestructuras en el editor GABEDIT para los sistemas estudiados: Na+, Li+, H2O, y complejos de hidratación: Na+ nH2O (n= 1 - 5) y Li+ nH2O
2. Generación del input para la optimización energética de cadasistema en GAMESS.
3. Optimización energética de cada sistema.
4. Registro de datos de energía para cada sistema.
5. Cálculo de las energías de solvatación secuencial y total para cada sistema.6. Determinación del número de moléculas de agua necesarias para que se genere la primera capa de solvatación.
ECUACIONES:
* Para la energía de solvatación secuencial:
Es.secuencial=E.Ion+nH2O-E.Ion+ n-1H2O-E.H2O

E.Ion+ nH2O = Energía del Ion solvatado por n moléculas de agua
E.Ion+ n-1H2O = Energía del Ion solvatado por n – 1 moléculas de agua
E.H2O = Energía de unamolécula de agua

* Para la energía de solvatación total:

Es.total=E.Ion+ nH2O-E.Ion+
E.Ion+ nH2O = Energía del Ion solvatado por n moléculas de agua
E.Ion+ = Energía del ion no solvatado.RESULTADOS:
Tabla 1. Energías de solvatación para los sistemas: Na+ nH2O.
Sistema | ENERGIA (HARTREE) | ENERGIA (kcal/mol) | E. de SOLVATANCIÓN SECUENCIAL(kcal/mol) | E. TOTAL deSOLVATACION(kcal/mol) |
H2O | -76.02360267 | -47,705.52894577 | | |
Na+ | -161.65927596 | -101,442.72301270 | | |
Na+H2O | -237.72838132 | -149,176.80532842 | -28.55336995 | -28.55336995 |
Na+2(H2O) |-313.79329202 | -196,908.25544990 | -25.92117571 | -54.47454567 |
Na+3 (H2O) | -389.85168949 | -244,635.61845645 | -21.83406078 | -76.30860645 |
Na+4 (H2O) | -465.89297493 | -292,352.24350382 |-11.09610160 | -87.40470805 |
Na+5 (H2O) | -541.95052406 | -340,079.07417484 | -21.30172525 | -108.70643330 |

Gráfico 1. Comportamiento de la Energía de Solvatación secuencial para los sistemas:...