Všechny intramolekulární a mezimolekulární interakce jsou důsledkem elektrostatické interakce mezi nabitými částicemi. Všechny molekuly se skládají ze tří subatomárních částic: protonů, neutronů a elektronů. Neutrony nenesou náboj, ale protony a elektrony nesou náboje se stejnou velikostí, ale opačným znaménkem. Velikost těchto poplatků je pevná. Tato hodnota je elementární náboj, e. konvencí, protony jsou definovány jako kladné náboje a elektrony jsou definovány jako záporné náboje. Velikost těchto poplatků mají konstantní hodnotu, známé jako elementární náboj, e=1.602176565(35) × 10-19 C, ε0 je permitivita vakua konstantní, což se rovná 8.854187817… 10-12 F / m (farady na metr).

potenciální energie povrchu interakce dvou nabitých částic, vypočítat pomocí Coulombova zákona.

síla mezi dvěma nabitými částicemi v důsledku této elektrostatické interakce,

Coulombův zákon (síla)

F ( r ) = − 1 4 π ϵ 0 q q B r B 2 {\displaystyle F(r)={\frac {-1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{r_{AB}^{2}}}}

V této rovnici, r A B {\displaystyle r_{AB}} je vzdálenost mezi částicemi a a B. náboj částice je dána proměnnou q. Náboj je skalární množství se znaménkem a velikostí.

často je vhodnější diskutovat o intermolekulárních silách z hlediska potenciální energie interakce. Potenciální energie interakce dvou nabitých částic, které jsou označeny a a B, lze určit integrací síly zažil mezi částicemi, pokud byly přesunuty z nekonečné separace, kde mezimolekulární interakce je nulová, na vzdálenosti ( r A B {\displaystyle r_{AB}} ), které jsou ve skutečnosti oddělené,

V. ( r ) = ∫ ∞ r − 1 4 π ϵ 0 q q B r A B 2 d r {\displaystyle {\mathcal {V}}(r)=\int _{\infty }^{r}{\frac {-1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{r_{AB}^{2}}}dr} = 1 4 π ϵ 0 q q B r A B | ∞ r A B {\displaystyle ={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{r_{AB}}}{\bigg |}_{\infty }^{r_{AB}}} = − = 1 4 π ϵ 0 q q B r A B {\displaystyle =\left-\left={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{r_{AB}}}}
Coulombův zákon (potenciální energie)

V ( r ) = 1 4 π ϵ 0 q q B r A B {\displaystyle {\mathcal {V}}(r)={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{A}q_{B}}{r_{AB}}}}

Iontové molekuly mají náboje náboje Coulombic interakce. Pokud mají náboje stejné znaménko (např. dva kladné ionty), je interakce odpudivá. Pokud mají poplatky opačné znaménko, interakce je atraktivní.