碱金属及碱土金属离子化合物溶解性变化规律

对碱金属、碱土金属离子化合物的溶解性与正负离子半径差Δr的变化关系进行了探讨,总结出碱金属、碱土金属同族化合物溶解性随Δr的变化有以下3种情况:(1)随Δr增大,溶解度s随之增大;(2)随Δr增大,s反而减小;(3)随Δr增大,s变化不规则。在此基础上,通过碱金属、碱土金属同族化合物晶格能U、离子水合焓ΔHh、溶解过程的焓变ΔHs和自由能变ΔGs等热力学量的递变对其溶解性随Δr的变化作出了解释。     

价电子轨道能量拓扑指数mZ及其应用

受Randic分子连接性拓扑指数^mZ的启发,本文构建了价电子轨道能量拓扑指数^mZ。用^mZ的0、1阶指数分别与无机氢化物的pKa1值、20种碱金属卤化物的晶格能U、生成焓△rHm、水化能△rG^0m和气态碱金属卤化物核间距R0关联,拟合的回归方程的相关系(指)数,满足优级或良级标准。预测取得较好的结果。     

木糖醇在纯水和碱金属卤化物水溶液中的稀释焓

应用等温流动微量热法测定了298.15 K时木糖醇在纯水和碱金属卤化物水溶液中的稀释焓, 根据McMillan- Mayer理论计算了木糖醇在溶液中的二到四阶焓相互作用系数. 结果表明, 木糖醇在碱金属卤盐溶液中的焓对相互作用系数h₂均为正值, h₂值随着碱金属阳离子或卤素阴离子半径的增大皆依次增大. 根据木糖醇参与的溶质-溶质, 溶质-溶剂等弱相互作用, 对该种多元醇在碱金属卤盐水溶液中的焓相互作用系数的变化进行了解释.     

晶格能计算的新方法—离子贡献法

晶格能是离子化合物的重要物性常数之一,应用晶格能数据可以解释和预测离子化合物的许多性质,因而有着广泛的应用。多年来,不少学者探讨了晶格能的计算问题,提出了许多计算公式。这些公式往往是利用离子半径数据计算晶格能,只能计算离子半径已知的化合物的晶格能,且计算精度不高,因而在实际应用中不便     

稀散金属化合物InCl3的热化学研究

摘要在298.150 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了不同浓度的InCl3摩尔溶解热(ΔsHm), 根据Pitzer理论得到了InCl3的无限稀释摩尔溶解热(ΔsH∞m), 和Pitzer焓参数β(0)LMX及β(1)LMX, 计算了溶质的偏摩尔焓. 讨论了离子和溶剂之间的相互作用. 利用文献中的InCl3的晶格能和氯离子的水化热数据, 得到了InCl3和铟离子的水化热.     

Y(NCS)_3·4(1/2)H_2O和Y(NCS)_3·2(1/2)H_2O的制备、性质及标准生成焓的测定

本文首次制备了异硫氰酸钇低水合物Y(NCS)_3·9/2H_2O和Y(NCS)_3·5/2H_2O,采用量热法测定了它们在298.15K时的标准生成焓,进而计算了它们的晶格能以及相应的标准脱水焓。     

咪唑醋酸离子液体热力学性质的理论研究

咪唑醋酸离子液体在催化、电化学、萃取等领域具有潜在的应用价值,对其热力学性质的深入研究将为其应用提供理论依据。本文采用密度泛函理论(DFT)方法和Born-Fajans-Haber (BFH)循环法对咪唑醋酸离子液体[C_nmim][OAc] (n=1-6)进行热力学性质的理论研究。计算其相变过程中的解离焓、汽化焓、熔化焓、晶格焓、溶解焓等,并与已有实验值进行比较。利用Gaussian 09程序在B3LYP/6-311+G(d, p)和M062X/TZVP两种水平下计算解离焓值,同时通过计算得到分子体积和总气相能的焓修正值,借助Matlab计算软件拟合得到汽化焓值,取得与已有实验值很好的一致性。使用Jenkins公式求得晶格能,计算得到晶格焓,最后利用BFH循环计算得到溶解焓。     

电负性拓扑指数mF及其对无机物理化性质的预测

受Randic分子连接性拓扑指数 mX的启发,构建了电负性拓扑指数 mF.用 mF的0、 1阶指数分别与20种碱金属卤化物的晶格能U、生成焓ΔrHm、离子水化能ΔrGθm、 51种金属离子水合热ΔrHθh和80种离子标准生成热ΔfHθm进行关联,拟合的回归方程的相关系(指)数分别为0.9954(0.9954)、 0.9835(0.9840)、 0.9794(0.9795)、 0.9948和0.9865,满足优级或良级标准.结构选择性达到唯一性表征,预测取得满意的结果.     

三唑含能离子盐的热化学性质和热动力学行为

用微量热技术测量1,2,4-三唑硝酸盐(1a)、1,2,3-三唑硝酸盐(1b)、3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑硝酸盐(2a)、3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐(2b)4种三唑类含能离子盐的溶解过程热效应、比热容(283KT353K)及非等温条件下的热分解过程.用处理实验数据和理论计算方法获得了1a、1b、2a、2b溶解过程的热化学方程式、微分溶解焓、摩尔溶解焓、动力学方程式、活化能、指前因子、283～353K温区内比热容随温度变化的线性关系式、标准摩尔热容CpΘ,m和285～353K温区以298.15K为基准的焓、熵和Gibbs自由能函数值.计算了热分解反应的动力学参数、热力学参数以及评估了1a、1b、2a、2b对热的抵抗能力.得到了化合物性质与分子结构之间内在关系的信息.     

碱金属单质还原能力与 还原活性顺序差异的讨论

对水溶液体系中影响碱金属还原能力和还原活性的因素进行了理论分析。结果表明,碱金属的电极电势主要由焓控制,而离子的溶剂化焓对其还原能力影响很大。碱金属的活性顺序主要受第一电离能和原子化焓影响。还原能力和活性决定因素的差异导致碱金属电极电势和活性顺序的差异。     

火焰原子吸收测定水和生物中碱金属

火焰原子吸收法测定环境试样中的碱金属主要存在电离干扰,通过添加碱金属硝酸盐作为消电离剂,电离干扰基本消除。采用本法分析天然水、生物样,其方法相对标准偏差为Li12％、Na3.9％、K小于10％。试验比较了碱金属盐酸盐与硝酸盐抑制电离的效果,试验表明,用碱金属硝酸盐加入量为2mg/mL时,电离干扰基本消除。     

磷酸铝分子筛骨架晶格能与骨架拓扑结构的关系

应用晶格能极小技术计算了１９种磷酸铝分子筛折骨架晶格能，采用一元线性回归分析、多元线性回归分析和人工神经网络误差反传算法（ＢＰ），将其骨架晶格能与骨架拓扑结构参数相关，预测结果与计算晶格能吻合，表明晶格能与配位序（Ｎ２－Ｎ３）具有良好的多元线性关系，利用多元线性回归方程对１０种结构的磷酸铝分子筛的骨架晶格能进行了预测。     

Y(NCS)3·4(1/2)H2O和Y(NCS)3·2(1/2)H2O的制备、性质及标准生成焓的测定

本文首次制备了异硫氰酸钇低水合物Y(NCS)₃·4 1/2H₂O和Y(NCS)₃·2 1/2H₂O,采用量热法测定了它们在298.15K时的标准生成焓,进而计算了它们的晶格能以及相应的标准脱水焓。     

甲苯甲醇侧链烷基化反应中甲酸盐的形成及其作用

将碱金属碳酸盐修饰的KX和NaY沸石用于催化甲苯甲醇侧链烷基化反应,并结合甲醇吸附的红外光谱以及异丙醇和甲醇催化分解反应结果,剖析了甲酸盐的形成及其作用.结果表明,碱金属碳酸盐的负载能提高碱金属离子交换八面沸石的催化活性.在反应过程中催化剂表面形成了不同数量的甲酸盐,尤其是K2CO3修饰的KX上;甲酸盐主要来源于碳酸盐与甲醇分解产物甲醛的反应,它的形成对催化剂甲苯甲醇侧链烷基化活性的影响较大,类似于碱金属硼酸盐的修饰,改善了催化剂的表面酸碱性,形成了更为有效的活性中心.     

碘酸铯的晶体结构

大多数碘酸盐具有良好的电光、非线性光学和压电性能,因此,人们对碘酸盐的结构和性能进行了广泛的研究,已测定了锂、钠、钾、铷等碱金属碘酸盐的晶体结构,并观察到CsIO_3粉末也具有较强的倍频效应.由于难以生长单晶和结构上呈现赝立方对称性,至今人们还未确定出其晶体结构.因此,碱金属碘酸盐随碱金属原子半径的增大,其晶体结构类型发生变化的规律并没有完全阐明,解决 CsIO_3的晶体结构,对了解碱金属碘酸盐结构类型的变化具有一定的意义.     

2-吡嗪羧酸银的合成、晶体结构及热化学性质

以二次蒸馏水为溶剂,合成了2-吡嗪羧酸银(Ag(pyza)(s)),并利用X-射线单晶衍射法表征了其晶体结构.根据晶体结构数据计算得到2-吡嗪羧酸银的晶格能为554.10 kJ/mol.利用TG/DSC热分析技术研究了该化合物的热分解过程;用精密自动绝热热量计测量了其在78~378 K温区的低温热容;通过最小二乘法拟合得到了摩尔热容随折合温度变化的多项式方程,利用此方程计算出该化合物的舒平热容和各种热力学函数.通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定了所设计热化学反应的反应物和产物在选定溶剂中的溶解焓,通过计算得到反应的反应焓为:?(31.919±0.526)kJ/mol.利用Hess定律计算出2-吡嗪羧酸银的标准摩尔生成焓为:?(243.659±1.298)kJ/mol.利用紫外-可见光谱仪对反应物和产物溶解所得溶液分别进行测量,从而证实了所设计热化学循环的可靠性.     

阳离子-π体系相互作用的理论研究Ⅲ.碱金属阳离子-苯复合物体系的量子化学研究

运用ab initio Hartree-Fock从头算,微扰MP2和密度泛函B3LYP方法在不同的基组水平上对碱金属阳离子-苯复合物体系的可能构型进行了自由优化,得到了复合物的能量最低构型为碱金属阳离子位于苯环平面的正上方,频率计算结果表明该结构为稳定结构.复合物的键长、原子净电荷、分子轨道系数、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明,碱金属阳离子和苯环碳原子之间的作用包含p-π作用方式,碱金属阳离子与苯结合时电子从苯环向碱金属阳离子转移,形成电荷转移复合物.它们之间的结合方式和氢键的结合方式相似,但计算得到的热力学参数表明复合物中碱金属阳离子与苯之间的结合强度远远大于典型的氢键,尤其是锂离子-苯复合物的生成焓已和普通的化学键相当.复合物的红外特征振动频率位于200cm-1附近,对应于碱金属阳离子垂直于苯环平面的来回振动,同时形成复合物后,原来位于3200cm-1的苯的C-H振动红外活性消失.     

阳离子－π体系相互作用的理论研究 3: 碱金属阳离子－苯 复合物体系的量子 化学研究

运用abinitioHartree-Fock从头算,微扰MP2和密度泛函B3LYP方法在不同的基组水平上对碱金属阳离子－苯复合物体系的可能构型进行了自由优化,得到了复合物的能量最低构型为碱金属阳离子位于苯环平面的正上方,频率计算结果表明该结构为稳定结构.复合物的键长、原子净电荷、分子轨道、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明,碱金属阳离子和苯环碳原子之间的作用包含p-π作用方式,碱金属阳离子与苯结合时电子从苯环向碱金属阳离子转移,形成电荷转移复合物.它们之间的结合方式和氢键的结合方式相似,但计算得到的热力学参数表明复合物中碱金属阳离子与苯之间的结合强度远远大于典型的氢键,尤其是锂离子－苯复合物的生成焓已和普通的化学键相当.复合物的红外特征振动频率位于200^-^1附近,对应于碱金属阳离子垂直于苯环平面的来回振动,同时形成复合物后,原来位于3200cm^-^1的苯的C--H振动红外活性消失。     

稀土元素异硫氰酸盐二甲基亚砜配合物标准生成焓的测定

合成了通式为RE(NCS)_3·5DMSO的7种稀土元素异硫氰酸盐与二甲基亚砜的固态配合物(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd)。运用本文设计的热化学循环,采用量热法,测定了上述7种配合物在298.15K时的标准生成焓,并计算了它们的晶格能。     

阳离子－π体系相互作用的理论研究 3: 碱金属阳离子－苯 复合物体系的量子 化学研究

运用abinitioHartree-Fock从头算,微扰MP2和密度泛函B3LYP方法在不同的基组水平上对碱金属阳离子－苯复合物体系的可能构型进行了自由优化,得到了复合物的能量最低构型为碱金属阳离子位于苯环平面的正上方,频率计算结果表明该结构为稳定结构.复合物的键长、原子净电荷、分子轨道、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明,碱金属阳离子和苯环碳原子之间的作用包含p-π作用方式,碱金属阳离子与苯结合时电子从苯环向碱金属阳离子转移,形成电荷转移复合物.它们之间的结合方式和氢键的结合方式相似,但计算得到的热力学参数表明复合物中碱金属阳离子与苯之间的结合强度远远大于典型的氢键,尤其是锂离子－苯复合物的生成焓已和普通的化学键相当.复合物的红外特征振动频率位于200^-^1附近,对应于碱金属阳离子垂直于苯环平面的来回振动,同时形成复合物后,原来位于3200cm^-^1的苯的C--H振动红外活性消失。