Rovnice pro Gibbsovu volnou energii solvatace
Born rovnice může být použita pro odhad elektrostatické složky Gibbsovy volné energie ze solvatace iontu. Jedná se o elektrostatický model, který zachází s rozpouštědlem jako s kontinuálním dielektrickým médiem (je tedy jedním členem třídy metod známých jako metody kontinuálního solvatování ).
Byl odvozen Maxem Bornem .
Δ
G
=
-
N.
A
z
2
E
2
8
π
ε
0
r
0
(
1
-
1
ε
r
)
{\ Displaystyle \ Delta G =-{\ frac {N_ {A} z^{2} e^{2}} {8 \ pi \ varepsilon _ {0} r_ {0}}} \ left (1-{\ frac {1} {\ varepsilon _ {r}}} \ right)}
kde:
Derivace
Energie U uložena v elektrostatickém rozložení pole je:
U
=
1
2
ε
0
ε
r
∫
|
E
|
2
d
PROTI
{\ Displaystyle U = {\ frac {1} {2}} \ varepsilon _ {0} \ varepsilon _ {r} \ int | {\ bf {E}} |^{2} dV}
Znalost velikosti elektrického pole iontu v médiu s dielektrickou konstantou
ε r je a objemový prvek lze vyjádřit jako , energii lze zapsat jako:
|
E
|
=
z
E
4
π
ε
0
ε
r
r
2
{\ displaystyle | {\ bf {E}} | = {\ frac {ze} {4 \ pi \ varepsilon _ {0} \ varepsilon _ {r} r^{2}}}}
d
PROTI
{\ displaystyle dV}
d
PROTI
=
4
π
r
2
d
r
{\ Displaystyle dV = 4 \ pi r^{2} dr}
U
{\ displaystyle U}
U
=
1
2
ε
0
ε
r
∫
r
0
∞
(
z
E
4
π
ε
0
ε
r
r
2
)
2
4
π
r
2
d
r
=
z
2
E
2
8
π
ε
0
ε
r
r
0
{\ Displaystyle U = {\ frac {1} {2}} \ varepsilon _ {0} \ varepsilon _ {r} \ int _ {r_ {0}}^{\ infty} ({\ frac {ze} {4 \ pi \ varepsilon _ {0} \ varepsilon _ {r} r^{2}}})^{2} 4 \ pi r^{2} dr = {\ frac {z^{2} e^{2} } {8 \ pi \ varepsilon _ {0} \ varepsilon _ {r} r_ {0}}}}
Energie solvatace iontu z plynné fáze (
ε r = 1) na médium s dielektrickou konstantou
ε r je tedy:
Δ
G
N.
A
=
U
(
ε
r
)
-
U
(
ε
r
=
1
)
=
-
z
2
E
2
8
π
ε
0
r
0
(
1
-
1
ε
r
)
{\ Displaystyle {\ frac {\ Delta G} {N_ {A}}} = U (\ varepsilon _ {r})-U (\ varepsilon _ {r} = 1) =-{\ frac {z^{2 } e^{2}} {8 \ pi \ varepsilon _ {0} r_ {0}}} \ left (1-{\ frac {1} {\ varepsilon _ {r}}} \ right)}
Reference
externí odkazy
aspekty této rovnice
<img src="//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">