溶液結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)的RISM理論和量子計(jì)算.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、不管是自然萬物生化過程還是各種化學(xué)生產(chǎn)過程,大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)都是在溶液中進(jìn)行的。溶劑化效應(yīng)作為一種普遍存在的現(xiàn)象,它對(duì)溶液中的分子微觀結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)都有重要的影響,研究其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)平衡和反應(yīng)機(jī)理的影響,對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)都有著重要的影響。參考作用點(diǎn)模型理論計(jì)算作為目前研究分子流體結(jié)構(gòu)最為可靠的方法,它還能計(jì)算出溶劑化效應(yīng)的各種熱力學(xué)性質(zhì)。此外,采用GAUSSIAN03程序分別優(yōu)化和計(jì)算了溶液中的分子結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì),并

2、將其結(jié)果與參考作用點(diǎn)模型理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較。本文主要內(nèi)容有:
   1.應(yīng)用RISM理論計(jì)算了二甲基亞砜摩爾分?jǐn)?shù)為0.002下的不同溫度下的溶液的微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明,DMSO加入到水中能夠增強(qiáng)溶液的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。溫度升高,配位數(shù)減小,溶液中分子排布趨向無序。平均力勢的波動(dòng)增大表明分子間的誘導(dǎo)力表現(xiàn)為斥力。計(jì)算得到的各種熱力學(xué)性質(zhì)顯示:溫度升高,溶液的熵和溶劑化自由能增加,相互作用能和過?;瘜W(xué)位也增加,即

3、高溫下溶液越來越偏離理想溶液;空位形成能降低表明溶液分子結(jié)構(gòu)在高溫下更容易重組。
   2.應(yīng)用RISM理論計(jì)算了TMAO摩爾分?jǐn)?shù)為0.002下的298 K下的溶液的微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)。比較和分析了溶液中TMAO分子與水分子間各原子對(duì)的徑向分布函數(shù)變化情況。列舉了并分析了溶液中溶劑化效應(yīng)所產(chǎn)生的熱力學(xué)性質(zhì)的影響,結(jié)果表明TMAO使得溶液結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,分子排布更加有序,是一個(gè)放熱熵減過程。
   3.使用GAUSSI

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