锆钴合金氢化反应热力学函数的计算

在有效原子实势近似下,采用Gaussian 98计算程序及B3LYP/SDD密度泛函方法计算得到了ZrCo和ZrCoH分子的结构、力常数、离解能,能量(E)、熵(S)以及ZrCo与氢同位素气体反应的热力学函数.在固态ZrCo、ZrCoH(D、T)的E和S的计算中,近似以气态分子总能量中的振动能EV代替该分子处于固态时的振动能量,以电子运动和振动运动熵SEv代替分子处于固态的熵,在这种近似下,计算了不同温度下ZrCo与H2、D2、T2反应的ΔH、ΔG、ΔS及氢化反应平衡压力,导出了氢化反应温度与平衡压力的依赖关系.计算得出：ZrCoH、ZrCoD、ZrCoT的生成焓(398～598 K）分别为82.81、81.54和80.49 kJ•mol－1,与实验结果有很好的一致性,表明这种近似处理方法是合理的,可以用于一些未知氢化物的热力学函数的近似计算.     

CoH生成热力学函数的量子力学计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了CoH的微观性质、CoH(g)、CoD(g)和CoT(g)的能量(E)和熵(S),进而计算Co与H2、D2、T2反应的△H(-)、△G(-)、△S(-).CoH分子的基电子状态为三重态,Re、D(-)0、ωe分别为1.52nm、277.84 kJ/mol和1321 cm-1,与实验值基本一致.在固态分子的E和S的计算中,以气态分子计算得到的总能量中的振动能Ev代替固态能量,以总熵中的电子振动熵SEv代替固态熵.导出了Co与氢同位素气体反应的△H(-)、△G(-)、△S(-)及平衡氢压力与温度的关系.CoH的室温下平衡离解压力很低,表明CoH是一种稳定的氢化物,这与CoH分子的D(-)0很大的实验事实一致.     

N2在Pd金属表面的吸附行为

对Pd原子采用相对论有效原子实势(RECP/SDD), N原子采用AUG-cc-pVTZ基函数, 利用B3LYP方法计算了PdN和PdN2分子的微观结构以及不同温度下的热力学函数. 以气态分子总能量中的振动能EV代替该分子处于固态时的振动能量, 以电子运动和振动运动熵SEV代替分子处于固态的熵的近似方法, 计算了不同温度下金属Pd与N2反应的ΔHӨ、ΔSӨ、ΔGӨ及氮化反应平衡压力, 导出了氮化反应平衡压力与温度的关系. 由此可看出, 在常压及298.15～998.15 K温度条件下, N2在金属Pd表面的吸附过程以Pd(s) + N2 = PdN2(s)反应进行. 计算得出在标准条件下, PdN(s)的生成焓为254.37 kJ·mol-1, PdN2(s)的生成焓为－80.59 kJ·mol-1. 并与Pd氢化反应平衡压力比较, 得到平衡常数Kp(N2)比Kp(H2)约小两个数量级, 说明N2较难被金属Pd表面吸附, 在热力学上有利于氢置换氮.     

钇二氢化反应热力学函数的研究

用密度泛函方法B3LYP/SDD/6-311＋＋G**计算了YH₂的微观性质. 并用分子总能量中的振动能E_v代替固态能量0705212, 振动熵S_Ev代替固态熵的近似方法, 以及考虑到电子能量的变化, 计算了固态YH₂(D, T)的焓H和熵S, 得到不同温度下Y与H₂, D₂, T₂反应的ΔH^⊖, ΔS^⊖, ΔG^⊖及氢化反应平衡压力, 导出了与温度的依赖关系. 计算结果表明, YH₂(s)的生成热为199.25 kJ•mol^－1, 与实验值210.00及 225.94 kJ•mol^－1非常接近, 说明近似方法的正确性.     

PuH2气态分子热力学稳定性的理论研究

用密度泛函B3LYP方法计算了PuH2分子的微观性质、不同温度下气态PuH2分子的能量（E）、熵（S）及气态PuH2分子生成反应的标准焓变ΔH、标准熵变ΔS和标准自由能变ΔG.计算结果表明，气态PuH2分子不具有热力学稳定性.     

气液色谱法研究双-(O,O′-二正辛基二硫代磷酸酯)合镍(Ⅱ)与伯醇加合反应的热力学性质

本文用气液色谱法研究了 Ni[(C_8H_(17)O)_2PS_2]_2与 C_1—C_4伯醇加合反应的热力学性质.测定了317—353K 范围内加合反应的平衡常数,用作图法求得反应的ΔH和ΔS.ΔH、ΔS 与伯醇的碳原子数之间呈线性关系:-ΔH=11.8+4.57X (kJ/mol)-ΔS=30.6+16.4X (J/mol·K)用静电作用模型描述了加合物成键的实质.加合反应的平衡常数可以用经验公式描述:lgK=-1.601-0.8572X+(619.1-237.8X)/T     

对一道习题的商榷

下面要谈的习题选自《无机化学习题精解》[1] 。原题及解答如下 :　　煤和由煤与水气反应 (C(s) +H2 O(g) =H2 (g) +CO(g) )而得到的水煤气 (CO与H2 的等物质的量混合物 )都可用做燃料 ,设煤含碳 80 %,其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明 ,在实际应用上以水煤气代替煤做燃料有什么优缺点 ?(提示 :在任何能量转换的过程中 ,总会有一些能量变成热 ,扩散到环境中 ,例如欲往某体系输入X/kJ的能量 ,实际上需要提供的热量要远大于X/kJ。)　　解 :以 1mol碳计算。　　C(s) +O2 (g) =CO2 (g)　ΔrHm/kJ·mol-1=- 393.5　　若以水煤气代…     

外偶极电场作用下H_2O,D_2O和T_2O的可逆分解电压

采用密度泛函B3P86方法和6-311++G(3df,3pf)基组,计算了在-0.05～0.05a.u.外偶极电场作用下,H2O,D2O,T2O,H2,D2,T2,O2的电子能量、核运动能量和熵值,在此基础上通过计算H2O(g)→H2(g)+O2(g)、D2O(g)→D2(g)+O2(g)、T2O(g)→T2(g)+O2(g)的焓变ΔH、熵变ΔS、Gibbs函数变化ΔG,最后得到了H2O,D2O,T2O的可逆分解电压Er.计算结果表明,外偶极电场存在时,H2O,D2O,T2O的Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er都有明显的变化,当外偶极电场正方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性增加;当外偶极电场负方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性减小;在相同外偶极电场作用下,Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er随H2O,D2O,T2O依次增加.     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的热力学性质及均相催化剂

在298.15K,101.325kPa条件下,液态碳酸二甲酯(DMC)的标准Gibbs自由能和熵分别估算为-472.3kJ*mol-1和245.2J*mol-1*K-1.在298K～523K计算了由DMC和苯酚生成碳酸二苯酯(DPC)和苯甲醚反应的热力学性质(ΔrH0m,ΔrS0m,ΔrG0m和平衡常数).计算出的热力学性质表明,DMC和苯酚酯交换合成DPC反应是吸热的,并且在热力学上是不利的.研究了n-Bu2SnO, Ti(OC4H9)4, AlCl3和ZnCl2四种酯交换法合成DPC反应的催化剂,其中n-Bu2SnO具有最高的催化活性.热力学计算和实验结果均表明,合成DPC反应的最佳温度为453K.当以n-Bu2SnO为催化剂,n(苯酚)∶n(DMC)＝4∶1时,DPC的产率和选择性分别为43.0%和88.7%.     

F原子与瞬态自由基CH_2SH反应的理论研究

用量子化学从头算和密度泛函理论（DFT）对F原子与自由基CH_2SH在势能面上 的反应进行了研究。在B3LYP/6-311G水平上计算出了各物种的优化构型、振动频率 和零点振动能(ZPVE);各物种的总能量由B3LYP/6-311 + G(2df, pd)//B3LYP/6- 311G计算,另外对反应物和产物还计算了其G3能量。结果表明：首先F通过与C或S 结合的两种途径与CH_2SH相配位,再通过H（4）原子转移形成甲基,然后甲基再旋 转,甲基中H（4）原子最终与F结合,反应产物为HF和CH_2S。反应为放热反应,分 别为ΔH_r = -370.7 kJ/mol (DFT)和-396.94 kJ/mol (G3)。此外依据计算出的反 应热,可得自由基·CH_2SH的生成热Δ_fH°_(298.15) = 146.44 kJ/mol (DFT), 而Δ_fH°_0 = 167.36 kJ/mol (G3)。它们与以前的实验和理论值是一致的。     

柠檬酸镧催化双基推进剂的非等温热分解反应动力学

采用TG-DTG和DSC技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和硝化甘油(NG)的混合酯、硝化棉(NC)和用作燃烧催化剂的柠檬酸镧组成的双基推进剂在常压和流动态氮气气氛下的非等温热分解反应动力学. 结果表明, 该双基推进剂的热分解过程存在2个失重阶段: 第I失重阶段为混合酯的挥发分解过程; 第II失重阶段为主放热分解反应, 机理服从三级化学反应, 减速型α-t曲线, 动力学参数: Ea=231.14 kJ·mol-1, A=10^23.29 s-1, 动力学方程为dα/dt=10^22.99(1-α)³ e^-2.78×104/T. 由外推起始点温度(Te)和峰顶温度(Tp)计算得出该双基推进剂的热爆炸临界温度值分别为Tbe=463.62 K, Tbp=477.88 K. 反应的活化熵(⊿S^≠)、活化焓(⊿H^≠)和活化能(⊿G^≠)分别为219.75 J·mol-1·K-1, 239.23 kJ·mol-1和135.96 kJ·mol-1.     

Thermochemistry and gas-phase ion energetics of 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone (oxybenzone)

We have investigated the thermochemistry and ion energetics of the oxybenzone (2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone, C14H12O3, 1H) molecule. The following parameters have been determined for this species: gas-phase enthalpy for the of neutral molecule at 298.15K, (Delta(f)H0(m)(g) = -303.5 +/- 5.1 kJ x mol-1), the intrinsic (gas-phase) acidity (GA(1H) = 1402.1 +/- 8.4 kJ x mol-1), enthalpy of formation for the oxybenzone anion (Delta(f)H0(m)(1-,g) = -402.3 +/- 9.8 kJ x mol-1). We also have obtained the enthalpy of formation of, 4-hydroxy-4'-methoxybenzophenone (Delta(f)H0(m)(g) = -275.4 +/- 10 kJ x mol-1) and 3-methoxyphenol anion (Delta(f)H0(m)(C7H7O2-,g) = -317.7 +/- 8.7 kJ x mol-1). A reliable experimental estimation of enthalpy related to intramolecular hydrogen bonding in oxybenzone has also been obtained (30.1 +/- 6.3 kJ x mol-1) and compared with our theoretical calculations at the B3LYP/6-311++G** level of theory, by means of an isodesmic reaction scheme. In addition, heat capacities, temperature, and enthalpy of fusion have been determined for this molecule by differential scanning calorimetry.     

稀土脯氨酸配合物[RE2(L-Pro)6(H2O)4](ClO4)6的标准生成焓测定

合成了两种稀土高氯酸盐与L 脯氨酸配合物的晶体.经热重、差热、化学分析及对比有关文献,知其组成是[Pr2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6和[Er2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6,质量分数为99.24％和98.20％.选用RE(NO3)3•6H2O(RE=Pr,Er)、L Pro、NaClO4•H2O和NaNO3作辅助物,使用具有恒温环境的反应热量计,以2 mol•L－1 HCl作溶剂,分别测定了[2RE(NO3)3•6H2O＋6L Pro＋6NaClO4•H2O]和{[RE2(L PrO)6(H2O)4](ClO4)6＋6NaNO3}在298.15 K时的溶解热.设计一热化学循环求得化学反应的反应焓ΔrHm分别是：63.904 kJ•mol－1和91.017 kJ•mol－1,经计算得配合物[RE2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6(s)在298.15 K时的标准生成焓ΔfHm(298.15 K)分别是－6 594.78 kJ•mol－1和－6 532.87 kJ•mol－1.     

黄芩苷与人血清白蛋白的相互作用研究

利用紫外光谱、荧光光谱、傅立叶红外谱、圆二色谱及分子模型等技术,在生理pH条件下,研究了黄芩苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,并计算了其结合常数和热力学参数.分子模型研究表明,黄芩苷与HSA在亚结构域ⅡA结合,二者间的作用主要为静电作用和疏水作用,与荧光光谱结果基本一致.红外光谱和圆二色谱显示黄芩苷与HSA结合后未...     

量热法测定氯化钐与甘氨酸配合物的标准生成焓

稀土在生命科学领域的研究日益受到人们关注,稀土化合物所具有的抑菌、抑癌、消炎等作用及其作用机理的探讨已有报道［１～３］。最近几年稀土在生物领域中的研究又有了新的突破和进展,从稀土与氨基酸、蛋白质、膜脂及膜蛋白的作用到其对ＤＮＡ。ＲＮＡ的影响［１,４］,从稀土的分子水平、细胞及亚细胞水平到动物整体实验的系统研究［５,６］等,分别从不同的层次、不同的水平研究了稀土的生物效应。但至目前为止,稀土的生物效应机理及其对人体的影响尚未得到令人满意的解释。由于氨基酸是构成人体蛋白质的基本单位,故研究稀土与氨基…     

高效液相色谱法测定金属配合物｛Fe［3-(2-吡啶基)-5,6-二苯基-1,2,4-三嗪］3｝2+两种几何异构体的动力学转变

通过高效液相色谱法研究了3-(2-吡啶基)-5,6-二苯基-1,2,4-三嗪(PDT)和Fe(Ⅱ)的配合物［Fe(PDT)3］2+的面式和经式两种几何异构体之间的动力学平衡过程。结果表明:不同温度(30,35,40,45 ℃)下,两种几何异构体含量(x)之间的相互转变均符合动力学一级反应,其xeln［(xe-x0)/(xe-x)］值和反应时间t(min)之间的关系分别为:xeln［(xe-x0)/(xe-x)］=0.082t+0.729 (r2=0.9911,T=45 ℃),xeln［(xe-x0)/(xe-x)］=0.049t+0.598 (r2=0.9987,T=40 ℃),xeln［(xe-x0)/(xe-x)］=0.022t+0.586 (r2=0.9987,T=35 ℃),xeln［(xe-x0)/(xe-x)］=0.012t+0.591(r2=0.9988,T=30 ℃)。两种异构体之间的动力学相互转变过程中的活化焓(ΔH)、活化熵(ΔS)和活化能(ΔEa)分别为:ΔH=103.84 kJ·mol-1,ΔS=271.93 J·mol-1·K-1,ΔEa=86.74 kJ·mol-1 (面式异构体向经式异构体转变);ΔH=106.47 kJ·mol-1,ΔS=257.65 J·mol-1·K-1,ΔEa=94.43 kJ·mol-1 (经式异构体向面式异构体转变)。     

DHDECMP萃取硝酸铀酰的热力学研究

在288—343 K的温度范围内, 研究了不同浓度的DHDECMP(溶于DEB)自0.25—5摩尔硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)的分配比与温度的关系. 据此, 用外推法首次获得了该萃取体系离子强度为零时的萃取热力学参数: K_t(1.15±0.10)×10~3, △H_t~0=27.5 kJ·mol~(-1), △G~0=-17.5 kJ·mol~(-1), △S°=33.5 J·mol~(-1)K~(-1).