The thermodynamic properties of dilute aqueous solution are influenced by the interactions between ions and water molecules as well as the change of the water structure around the ion. To obtain the hydration energies of monoatomic ions and local water structures around the ions, we make use of the discrete-continuum method. The calculated values for the hydration energies of ions are in good agreement with experimental values. The hydration energies of monoatomic cations can be qualitatively correlated with the sum of the successive ionization potentials from its atomic state to the ionic state. From their correlations, we can classify various ions as three groups. It is also found that the main factors which determine the stability of water structures around the ions are the charges and dimensions of ions.
The viscosity of dilute aqueous solution is affected by the interaction between ion and water molecules as well as the change of the water structure around the ion. In the significant structure theory, these interaction energies must be involved in sublimation energy which need to form the vacancy of molecular size.
Viscosities of NaCl, KCl, KBr, and KI are obtained versus temperature and concentration. It is shown the temperature and concentration dependent of viscosity of dilute aqueous solution.
Daunomycin, an anthracycline antibiotic, has been found to inhibit virus multiplication and shows considerable activity against tumors. The activity may be varied by conformational changes of daunomycin and the conformation changes are come from pucker of D-ring and variation of environments of daunomycin. We have carried out conformational analyses by using empirical potential function. We found that the optimum conformer of each state is altered form α conformer to β conformer through the pathway having four local minima via the hydration and $Mg^{2+}$ binding. Our calculated results are good agreements with those of X-ray crystallography and biological experiments.
묽은 수용액의 열역학적 성질은 이온과 물들간의 인력 뿐만 아니라 이온 주위의 물 구조의 변화에 의해 영향을 받는다. 이온 주위의 부분적 물구조와 단원자 이온의 수화 에너지를 얻기 위해 discrete-continuum 방법을 사용하였다. 이온의 수화 에너지에 대한 계산 결과는 실험치와 잘 맞고, 단원자 이온들의 수화 에너지는 원자 상태에서 이온 상태로 될 때의 이온화 포텐셜의 합과 상관 관계를 갖는다. 이 상관 관계로부터 이온들을 3가지 군으로 나눌 수 있었다. 그리고, 이온 주위의 물 구조를 안정화 시키는 주 요인이 이온의 전하와 크기임을 알 수 있었다. 특히, 묽은 수용액의 점성도는 이온과 물 분자간의 인력이나 물 구조에 의해 영향을 받으므로 앞에서 계산한 결과를 Significant Structure Theory에 적용해 전해질 용액에서 분자 크기의 공간을 만드는 데 필요한 승화에너지를 정량적으로 계산하였다. NaCl, KCl, KBr, 그리고 KI에 대한 점성도를 온도와 농도에 대해 얻었고, 서로의 의존도를 논하였다.
도노마이신은 바이러스의 복제를 방해하고, 암에 대해 상당한 활동도를 가지고 있고, 이 활동도는 도노마이신의 구조 변화에 따라서 변한다. 그리고, 이 구조 변화는 D-고리의 찌그러짐과 주변환경의 변화로부터 나온다. 우리는 경험적 포텐셜 함수를 사용해 구조분석을 실시하였고, 계산 결과는 생물학적 실험이나 X-ray 구조와도 잘 일치하였다. 즉 도노마이신이 수화되거나 마그네슘 이온이 결합됨에 따라서 X-ray 구조인 알파구조로부터 수용액 상태에서의 구조인 베타 구조로의 변화를 볼 수 있었고, 금속 이온들의 역할도 알 수 있었다.
