alle intramolekylære og intermolekylære interaksjoner er resultatet av elektrostatiske interaksjoner mellom ladede partikler. Alle molekyler består av de tre subatomære partiklene: protoner, nøytroner og elektroner. Neutroner bærer ikke en ladning, men protoner og elektroner bærer ladninger med samme størrelse, men motsatt tegn. Størrelsen på disse kostnadene er fastsatt. Denne verdien er elementær ladning, e. ved konvensjon, protoner er definert som å ha positive ladninger og elektroner er definert som å ha negative ladninger. Størrelsen på disse ladningene har en konstant verdi kjent som elementærladningen, e=1.602176565 (35) × 10-19 C. ε er vakuumpermittivitetskonstanten, som er lik 8.854187817… 10-12 F/m (farads per meter).

den potensielle energioverflaten av samspillet mellom to ladede partikler, beregnet ved Hjelp Av Coulombs lov.

kraften mellom to ladede partikler på grunn av disse elektrostatiske interaksjonene er

Coulombs lov (kraft)

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_{a}q_{b}}{r_{ab}^{2}}}}

i denne ligningen er R A b {\displaystyle R_{AB}} avstanden Mellom partikler A og b. ladningen av en partikkel er gitt av variabelen q. En ladning er en skalar mengde med et tegn og en størrelse.

det er ofte mer praktisk å diskutere intermolekylære krefter når det gjelder den potensielle energien i samspillet. Den potensielle energien til samspillet mellom to ladede partikler, merket A og B, kan bestemmes ved å integrere kraften opplevd mellom partiklene hvis de ble flyttet fra uendelig separasjon hvor intermolekylær interaksjon er null, til avstanden ( R A b {\displaystyle r_{AB}} ) de er faktisk separert av,

V ( r) = ∫ ∞ r − 1 4 π ϵ 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 Og 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 a q b r a b {\displaystyle =\venstre-\venstre={\frac {1} {4\pi \epsilon _{0}} {\frac {Q_{a} q_{b}} {R_{ab}}}
Coulombs lov (potensiell energi)

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_{a} q_{b}} {r_{ab}}}

ioniske molekyler har ladning-ladning coulombiske interaksjoner. Hvis ladningene har samme tegn (for eksempel to positive ioner), er samspillet avstøtende. Hvis kostnadene har motsatt tegn, er samspillet attraktivt.