Енергія електронної спорідненості хімічних сполук

Теоретична частина.

Електронна спорідненість - енергія, що виділяється уразі приєднання одного електрона до хімічної частинки.

Згідно із принципом Франка-Кондона, іонізація частинок перебігає без зміни їх геометрії. Цей принцип узгоджується з вертикальним шляхом іонізації та виконується для сполук, що мають неподілену пару електронів.

Адіабатична електронна спорідненість - різниця між енергіями йонізованої та неіонізованої форми хімічної частинки за умов, коли обидві частинки знаходяться в рівноважному стані

Вертикальна електронна спорідненість - енергія, яка виділяється при приєднанні електрона хімічною частинкою за умови збереження нею початкової конфігурації.

Електронна спорідненість (за теоремою Купманса) - енергія НВМО, взята з протилежним знаком.

Мета. Освоєння методики квантовохімічного розрахунку енергії електронної спорідненості молекулярних систем.

Завдання до роботи.

1. Розрахувати вертикальну електронну спорідненість пероксикислот.

.   Визначити за теоремою Купманса електронну спорідненість більш стабільних конформерів пероксикислот.

 

Таблиця 11. Стандартна ентальпія утворення і енергія НВМОпероксикислот та їх відповідних аніон-радикалів

Об’єкти	Інформація	∆fH0, ккал/моль	ЕНЗМО, еВ
(OH)C6H4C(O)OOH	Рівноважна конфігурація	-87.202	-0.379
(ОН)C6H4C(O)OOH­●	Вертикальна іонізація	-93.009
(CH3)(OH)C6H3C(O)OOH	Рівноважна конфігурація	-95.702	-0.633
(CH3)(OH)C6H3C(O)OOH-●	Вертикальна іонізація	-99.935

ЕАверт =

Для (OH)C6H4C(O)OOH:

ЕАверт = -93.009 - (-87.202) = -5.807 ккал/моль

Для (CH3)(OH)C6H3C(O)OOH:

ЕАверт = -99.935 - (-95.702) = - 4.233 ккал/моль

 

Висновки. Виконавши цю роботу, мною були розраховані енергії електронної спорідненості пероксикислот. ЕА пероксикислот є дуже близькими між собою за значеннями. ЕА (за теоремою Купманса) знайти неможливо, бо енергія НЗМО < 0.

Заключення

 

Виконавши цю роботу, навчився використовувати методи квантовохімічного молекулярного моделювання як засіб отримання інформації про будову і властивості хімічних сполук. Однак, має місце і той факт, що найбільш ефективне використання програм квантовохімічних розрахунків можливе тільки у тому випадку, коли дослідник хоча б у загальних рисах уявляє, які операції вони виконують, і як інтерпретувати отримані результати.

При розрахунках та обчисленні результатів набув висновку, що конформація даної пероксикислоти впливає на параметри молекулярної геометрії та електронної структури пероксикислот, але цей вплив не завжди є суттєвим.

Також на деякі параметри молекулярної геометрії пероксикислот впливає і наявність замісників у молекулі.

Література

1. Практичний курс комп’ютерної структурної хімії. Навчальний посібник / М.А. Туровський, О.М. Туровська / Донецьк: ДонНУ, 2004. 131 с.

2. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул (электронные оболочки): Учеб. Пособие для ун-тов. - М.: Высш. Школа, 1979. - 407с.