イオンが水の構造にどのように影響するか

水のイオン溶媒和をモデル化します。水のMBモデルを使用します。これは、ガウス水素結合アームを持つレナードジョーンズディスクとして水が表される単純な2次元統計的機械モデルです。MB Watersに電荷双極子を導入します。（NPT）モンテカルロシミュレーションを実行して、塩溶液のイオンや非極性溶質の周りに水分子がどのように組織されているかを調査します。このモデルは、ジョーンズドール粘度B係数、サモイロフおよびヒラタイオン水和活性化エネルギー、イオン溶媒和熱力学、およびホフマイスターシリーズイオンのセットシェノウ係数を含む実験と良好な定性的な一致を与えます。ここで捉えられている2つの主なアイデアは、（1）電荷密度が水との水との相互作用を支配すること、および（2）水のバランスが水の構造を決定することです。水）。小さなイオン（コスモトロープ）は高い電荷密度を持っているため、近くの水の静電秩序を強く引き起こし、水素結合を破壊します。対照的に、大きなイオン（カオトロープ）は電荷密度が低く、周囲の水分子は大部分が水素結合されています。

We model ion solvation in water. We use the MB model of water, a simple two-dimensional statistical mechanical model in which waters are represented as Lennard-Jones disks having Gaussian hydrogen-bonding arms. We introduce a charge dipole into MB waters. We perform (NPT) Monte Carlo simulations to explore how water molecules are organized around ions and around nonpolar solutes in salt solutions. The model gives good qualitative agreement with experiments, including Jones-Dole viscosity B coefficients, Samoilov and Hirata ion hydration activation energies, ion solvation thermodynamics, and Setschenow coefficients for Hofmeister series ions, which describe the salt concentration dependence of the solubilities of hydrophobic solutes. The two main ideas captured here are (1) that charge densities govern the interactions of ions with water, and (2) that a balance of forces determines water structure: electrostatics (water's dipole interacting with ions) and hydrogen bonding (water interacting with neighboring waters). Small ions (kosmotropes) have high charge densities so they cause strong electrostatic ordering of nearby waters, breaking hydrogen bonds. In contrast, large ions (chaotropes) have low charge densities, and surrounding water molecules are largely hydrogen bonded.