Câu hỏi:
13/07/2024 438Tối ưu hóa cấu trúc của phân tử và tính nhiệt tạo thành của phân tử, độ dài các liên kết và góc liên kết của các phân tử bằng phương pháp PM7. Xác định quy luật biến đổi các giá trị trong dãy các chất sau:
a) Cl2, Br2 và I2.
b) CH4, NH3, H2O
Sách mới 2k7: 30 đề đánh giá năng lực DHQG Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, BKHN 2025 mới nhất (600 trang - chỉ từ 140k).
Quảng cáo
Trả lời:
Phương pháp tính toán bằng phần mềm MOPAC:
Bước 1: Vẽ công thức phân tử bằng phần mềm ChemSketch. Sau khi vẽ xong chọn Tool, chọn 3D Optimization. Sau đó chọn nút 3D Viewer để nhận được cấu trúc 3D của phân tử
Bước 2: Trong 3D viewer vào menu file, chọn Save as, đặt tên file ví dụ: Cl2.mop (save as file chọn MOPAC Z Maxtrix).
Bước 3: Nhấp chuột phải lên file Cl2.mop → Open with Notepad → Thêm lệnh OPT ENPART (Xác định cấu trúc và năng lượng). Sau đó lưu lại.
Bước 4: Nhấp đúp chuột trái lên file Cl2.mop, chương trình sẽ chạy và cho 2 file mới xuất hiện là Cl2.out và Cl2.arc. Nếu không thấy kết quả thì nhấn chuột phải lên file Cl2.mop → open with MOPAC2016 nằm trong thư mục D:\MOPAC2016
Bước 5: Xem xét dữ liệu xuất ở file Cl2.out bằng notepad.
Bước 6: Diễn giải dữ liệu xuất
Phần kết quả:
Kết quả cho biết nhiệt tạo thành (FINAL HEAT OF FORMATION)
Tổng năng lượng phân tử (ETOT (EONE + ETWO))
Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
b) - Đối với Cl2
+ Kết quả nhiệt tạo thành của Cl2:
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Đối với Br2:
+ Kết quả nhiệt tạo thành của Br2:
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Đối với I2
+ Kết quả nhiệt tạo thành của I2:
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Xác định quy luật biến đổi trong dãy Cl2, Br2, I2:
+ Kết quả nhiệt tạo thành tăng dần từ Cl2 đến I2 ⇒ Độ bền của các liên kết giảm dần từ Cl2 đến I2
+ Độ dài liên kết tăng dần từ Cl2 đến I2 do bán kính nguyên tử tăng dần nên khoảng cách giữa hai hạt nhân tăng dần.
b) Đối với CH4:
+ Kết quả nhiệt tạo thành của CH4:
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Đối với NH3
+ Kết quả nhiệt tạo thành của NH3:
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Đối với H2O
+ Kết quả nhiệt tạo thành của H2O
+ Tổng năng lượng phân tử:
+ Độ dài liên kết (BOND LENGTH) và góc liên kết (BOND ENGLE)
- Xác định quy luật biến đổi trong dãy CH4, NH3, H2O
+ Kết quả nhiệt tạo thành giảm theo dãy H2O > CH4 > NH3
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Từ kết quả độ dài liên kết O-H và góc liên kết H-O-H trong phân tử H2O, so sánh với giá trị thực nghiệm, đưa ra nhận xét (Độ dài liên kết O-H là 0,97, góc liên kết H-O-H là 104,5o)
Câu 2:
a) Bằng phương pháp PM7, tối ưu hóa cấu trúc của phân tử CH4, C4H10.
So sánh giá trị nhiệt tạo thành của phân tử tính được với giá trị thực nghiệm, đưa ra kết luận. Biết giá trị thực nghiệm của phân tử CH4 và C4H10 lần lượt là -74,8 kJ/mol và -126,00 kJ/mol
b) Sử dụng kết quả tính toán ở trên để xác định quy luật biến đổi giá trị nhiệt tạo thành của phân tử trong các dãy chất: CH4, C2H6, C3H8 và C4H10.
Câu 3:
Từ kết quả của các giá trị về năng lượng phân tử, độ dài các liên kết và góc liên kết của phân tử C2H6, C3H8 so sánh và nhận xét xu hướng thay đổi các kết quả thu được.
Câu 4:
Thực hiện các bước hiển thị các tham số cấu trúc: độ dài các liên kết và góc liên kết của của phân tử C2H6, C3H8.
Câu 5:
Từ kết quả nhiệt tạo thành của phân tử H2O. So sánh với giá trị thực nghiệm, đưa ra kết luận (Giá trị thực nghiệm của phân tử H2O(g) là – 241,8 kJ/mol)
Câu 6:
Hãy tìm hiểu thêm những ưu điểm của Hóa học tính toán khi ứng dụng để tối ưu hóa các quá trình hóa học phức tạp.
về câu hỏi!