Результати виконаної роботи

Значення ентальпії ∆H_f⁰, ентропії S²⁹⁸ та вільної енергії Гіббса взяли з таблиці 4.1. попередньої лабораторної роботи.

Побудували график залежності стандартної єнтальпії утворення конформацій (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂ від величини торсійних кутів OON(O) фрагмента, використовуючи дані з таблиці 3.1.

Рис. 5.1. Зміна стандартної ентальпії утворення (O)NOOH вздовж координати внутрішнього обертання ацильного фрагмента довкола N-O зв’язку.

Рис. 5.2. Зміна стандартної ентальпії утворення (O)NOOCHCl₂ вздовж координати внутрішнього обертання ацильного фрагмента довкола N-O зв’язку.

 

Рис.5.3. Залежність кута NООН від координати внутрішнього обертання ацильного фрагменту довкола звязку N-O для молекули (O)NOOH.

Рис.5.4. Залежність кута NООC від координати внутрішнього обертання для ацильного фрагменту довкола зв’язку N-O для молекули (O)NOOCHCl₂.

 

Визначила число конформерів - 2. Розрахувала величину барьєрів внутрішнього обертання ацильного фрагменту за формулами:

 

∆V_A-B   E_tot (C) - E_tot (A)

∆V_B-A         E_tot (C) - E_tot (B)

 

Для пероксиазотистої кислоти (O)NOOH:

 

∆V_A-B =-12.64 - (-20.25) = 7.61 ккал/моль

∆V_B-A = -13.42 - (-20.25) = 6.83 ккал/моль

 

Для дихлорпероксиазотистої кислоти (O)NOOCHCl₂:

 

∆V_A-B = -19.56 - (-25.76) = 6.2 ккал/моль

∆V_B-A = -18.62 - (-25.76) = 7.14 ккал/моль

Константа конформаційної рівноваги для конформерів (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂ розраховується за формулою:

 

Або: К_р = exp()

 

Щоб розрахувати константу, потрібно знати значення ∆H та ∆S для молекул (O)NOOH та (O)NOOCHCl_2.

Розрахуємо значення ∆H для молекул (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂:

 

∆H (O)NOOH = -6.34 - (-12.06) = 5.72 ккал/моль = 5.72*10³ кал/моль

∆H(O)NOOСHCl₂ = -7.07 - (-12.25) = 5.18 ккал/моль = 5,18*10³ кал/моль

 

Розрахуємо значення ∆S для молекул (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂:

 

∆S (O)NOOH = 65,84 - 66,10 = -0,26 кал/моль

∆S (O)NOOСHCl₂ = 79,25 - 78,44 = 0,81 кал/моль

 

Розрахуємо константу конформаційної рівноваги для молекули (O)NOOH:

 

K_p = exp () = 7.04*10^-5

 

Розрахуємо константу конформаційної рівноваги для молекули (O)NOOCHCl₂:

 

K_p = exp () = 1.03*10^-5

Розрахувала кількісний склад рівноважної конформаційної суміші як (O)NOOH так і (O)NOOCHCl₂.

Склад конформерів А і Б для (O)NOOH:

 

n_A = .

 

Тоді склад конформера Б: n_B = 0.

Склад конформерів А і Б для (O)NOOCHCl₂:

 

n_A = =100%.

 

Тоді склад конформера Б: n_B = 0.

 

Таблиця 5.5. Результати конформаційного аналізу молекул (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂

Параметри	(O)NOOH		(O)NOOCHCl2
	А	Б	А	Б
Число конформерів	2		2
∆Hf0, ккал/моль	-12,06	-6.34	-12.25	-7.07
S298, кал/(кмоль)	66,10	65.84	78.44	79.25
∆G, ккал/моль	-31,75	-25.96	-35.63	-30.69
∆VA-B, ккал/моль	7.61		6.2
∆VВ-А, ккал/моль	6.83		7.14
Кр	7,04*10-5		1,03*10-5
Вміст конформерів, %	100	0	100	0

 

Висновки. Виконавши цю лабораторну роботу, я засвоїла методику конфірмаційного аналізу та навчилась розраховувати константу конфірмаційної рівноваги для молекул (O)NOOH та (O)NOOCHCl₂, навчилась розраховувати бар’єри внутрішнього обертання. Побудувала графіки залежності координати внутрішнього обертання від стандартної ентальпії утворення та від кута NOOH та NOOC.