3. Квантовохімічний розрахунок молекулярних систем в режимі координати внутрішнього обертання

Методична частина

1. Користуємось методикою пункту 1.1. Створюємо файл Динаміка .dat. Копіюємо в нього z-матрицю аrc файла (повинна закінчуватись нулем).

2. Вибираємо структурний фрагмент, що будемо змінювати. Вказуємо мітку координати внутрішнього обертання (-1).

3. Вказуємо послідовність значень координати внутрішнього обертання: 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330, 360 градусів (в файлі відокремлюється одним пробілом).

4. Виконуємо квантовохімічні розрахунки.

5. Результати записуємо в таблицю.

Табл. 3.1. Стандартні ентальпії утворення, дипольні моменти і величини СООН ряду конформацій ON(O)OH та ON(O)OR

ON(O)O, град	Типовий приклад			Результати роботи
	ON(O)OH			ON(O)OR
	∆H0f, ккал/моль	µ, D	NOOH, град	∆H0f, ккал/моль	µ, D	NOOH, град
0	3,77	1,585	-179,96	27,94	2,314	169,98
30	6,31	1,586	-176,10	31,07	2,44	-175,68
60	10,77	1,578	177,51	35,60	2,15	-160,06
90	11,80	1,63	153,51	39,40	2,97	145,11
120	9,06	1,79	148,89	37,30	2,20	145,11
150	4,56	1,96	166,34	33,15	2,61	165,30
180	2,63	2,037	179,89	30,97	2,62	177,24
210	4,56	1,96	-166,36	33,15	2,61	-166,82
240	9,06	1,79	-148,90	37,30	2,20	-138,99
270	11,80	1,63	-153,45	39,40	2,97	-146,50
300	10,77	1,578	-177,83	35,60	2,15	168,80
330	6,31	1,586	176,62	31,07	2,44	162,94
360	3,77	1,585	179,92	27,94	2,314	168,66

Заключення: у ході роботи було отримано дані, що залежать від координати внутрішнього обертання. Виявлення, що обидві сполуки мають по дві стійкі конформації.

4. Ентропія хімічної сполуки

Методична частина

1. Абсолютну ентропію можна розрахувати лише для рівноважного стану хімічних сполук. Тому слід провести розрахунок для оптимізованої молекули.

2. Вказати певні ключові слова при розрахунку параметра.

3. Провести квантовохімічний розрахунок (пункт 1.1.).

4. Отримані дані занести в таблицю.

5. Розрахувати термодинамічні параметри конформерів за основною термодинамічною тотожністю. Отримані дані занести в таблицю.

Табл. 4.1. Абсолютна ентальпія та її складники конформерів ON(O)OH і ON(O)OR

Ентропія, кал/(К·моль)	Типовий приклад		Результати роботи
	ON(O)OH		ON(O)OR
	Конформер А	Конформер Б	Конформер А	Конформер Б
	6,3	7,0	20,4	21,5
	23,4	22,9	31,2	31,2
	38,3	29,4	41,2	41,3
	68,0	68,3	92,8	94

Розрахунок проведено за формулою G = H – TS.

Пероксиазотиста кислота

G_{К. А} = 1,8 – (298*68,0)/1000 = -18,5 (ккал/моль)

G_{К. Б} = 2,6 – (298*68,3)/1000 = -17,8 (ккал/моль)

Індивідуальний об’єкт

G_{К. А} = 27,9 – (298*92,8)/1000 = 0,3 (ккал/моль)

G_{К. Б} = 31,0 – (298*94)/1000 = 3,0 (ккал/моль)

Табл. 4.2. Термодинамічні параметри конформерів ON(O)OH і ON(O)OR

Ентропія, кал/(К·моль)	Типовий приклад		Результати роботи
	ON(O)OH		ON(O)OR
	Конформер А	Конформер Б	Конформер А	Конформер Б
∆H0f, ккал/моль	1,8	2,6	27,9	31,0
S298,кал/(К·моль)	68,0	68,3	92,8	94
∆G298, ккал/моль	-18,5	-17,8	0,3	3,0