Todas las interacciones intramoleculares e intermoleculares son el resultado de interacciones electrostáticas entre partículas cargadas. Todas las moléculas están compuestas por las tres partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. Los neutrones no llevan carga, pero los protones y los electrones llevan cargas de igual magnitud pero signo opuesto. La magnitud de estas cargas es fija. Este valor es carga elemental, e. Por convención, los protones se definen como que tienen cargas positivas y los electrones se definen como que tienen cargas negativas. La magnitud de estas cargas tiene un valor constante conocido como carga elemental, e=1,602176565(35) × 10-19 C. ε0 es la constante de permitividad al vacío, que es igual a 8,854187817… 10-12 F/m (farads por metro).

La superficie de energía potencial de la interacción de dos partículas cargadas, calculada mediante la ley de Coulomb.

La fuerza entre dos partículas cargadas debido a esto las interacciones electrostáticas es,

ley de Coulomb (fuerza)

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

En esta ecuación, r a B {\displaystyle r_{AB}} es la distancia entre las partículas a y B. La carga de una partícula está dada por la variable q. Una carga es una cantidad escalar con un signo y magnitud.

A menudo es más conveniente discutir las fuerzas intermoleculares en términos de la energía potencial de la interacción. La energía potencial de la interacción de dos partículas cargadas, etiquetadas A y B, se puede determinar integrando la fuerza experimentada entre las partículas si se movieron desde la separación infinita donde la interacción intermolecular es cero, a la distancia ( r A B {\displaystyle r_{AB}} ) que en realidad están separadas por,

V ( r ) = ∫ ∞ r − 1 4 π 0 0 q A 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 a q B r Y B | ∞ r a B {\displaystyle ={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{Un}q_{B}}{r_{AB}}}{\bigg |}_{\infty }^{r_{AB}}} = − = 1 4 π ϵ 0 q a q B r a B {\displaystyle =\left-\left={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{Un}q_{B}}{r_{AB}}}}
ley de Coulomb (energía potencial)

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

Iónica moléculas han de carga de carga interacciones de Coulomb. Si las cargas tienen el mismo signo (por ejemplo, dos iones positivos), la interacción es repulsiva. Si las cargas tienen el signo opuesto, la interacción es atractiva.