碳元素同素异形体的稳定性

碳元素有多种同素异形体,其稳定性可根据能量判据进行判断。一般认为,石墨是标准状况下碳元素最稳定的同素异形体,其标准摩尔生成焓被定为参考值0k J/mol。近来亦有研究说明金刚石在0K下更稳定。一些文献认为富勒烯比石墨更稳定的说法是错误的,应予纠正。     

化合价的历史演变

回顾了化合价概念的发展历史,其中包括化合价概念的提出、化学结构理论的创立、化合价的电子理论的发展、基于现代化学键理论的化合价规则等.介绍了区别化合价与氧化数的相关论述,以助于对化合价概念的理解.     

诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生

碳元素历史悠久,与现代人类社会联系紧密,对人类未来意义重大,多次斩获诺贝尔奖。在揭开碳元素的发现史之后,介绍了活性炭、碳纤维、玻璃碳等无定形碳以及热解炭等过渡碳的重要作用。此外,晶形碳的经典同素异形体——C₆₀富勒烯、碳纳米管、石墨烯的独特结构造就了其在纳米材料领域的非凡用途;新型同素异形体的合成、发现与应用更是碳元素研究领域的热点。     

化合价的理论和发展情况

化合价在化学一科中占了相当重要的地位,但它的理论不是凭空想出来的,而是由物质世界给人们以丰富的资料——物质和物质的运动,它就是人们研究这些资料所找出来的规律,所以化合价理论的发展和人们认识物质的深度和宽度一齐前进的,但理论又指导着人们对物质的认识,因此认识物质的深度与宽度和化合价理论的发展具有密切的关系。     

线形碳元素簇合物的成键性质

在ab initio 3-21G水平上, 用能量梯度法优化了线性碳元素簇合物C_n~e(n为成簇原子个数, e为电荷)的平衡几何结构. 所得的电离势随成簇原子个数的改变, 呈现出不同程度的奇偶交替变化趋势. 在ab initio计算基础上, 用Boys方法, 对其占据正则分子轨道进行定域化变换, 得到了它们的定域分子轨道. 对定域分子轨道性质的分析表明, 线性碳元素簇合物中, 主要键型有双中心σ和π健, 双中心弯键和三中心香蕉健, 以及多中心σ和π健. 这种键型的多样化可视为小元素簇的成健特征. 此外, 通过对其成键性质的分析, 讨论了线性碳元素簇的稳定性. 对于小碳元素簇, 化学键的共轭性对其稳定性具有十分显著的作用.     

确定元素化合价的8种技巧

笛卡尔曾指出：“最有价值的知识是方法的知识。”因为关于方法的知识都有极宽的应用面,而且一旦使用得当,均能创造极大的知识增值。     

三氯化氮中氮和氯的化合价模拟研究

采用计算化学模拟方法,在MP2/6-311+g(d),B3LYP/6-311+g(d),HF/6-311+g(d),ωB97XD/6-311+g(d)水平上考察了NC13的自然布居分析电荷(natural population analysis,NPA 电荷)、原子偶极矩校正的Hirshfeld 布居电荷(atomic...     

含硼生铁中碳元素的氧化规律初步探讨

为解决以含硼生铁为原料直接冶炼硼钢新工艺的关键问题进行基础研究,为新工艺提供理论依据.探讨了不同温度(1400℃、14500℃、1500℃和1550℃)、气氛(空气、通氧)、造渣剂(CaO)条件下含硼生铁中C元素的氧化规律,初步得出以下结论:空气条件下含硼生铁中C元素的氧化呈直线规律,温度、通氧、加CaO造渣剂对C元素氧化规律影响不大.C元素的氧化依靠[O]的扩散,其氧化反应为0级反应.     

我对初中化学“化合价”的教法

“化合价”在初中化学教材中,要算比较难以理解的一节。假如不用通俗的实例,引伸导入,乍以抽象的理论,空泛地讲解,学生最易模糊。尤其这一“化合价”对以后学习门捷列夫“周期表”有互相关联的。所以教到这一节教师必须要耐心地备课,结合学生现有水平,用浅显通俗的方式使学生明确“化合价”的初步定义,及怎样利用“化合价”写出正确的分子式。现在我把这一节教学过程,分别提出,以供参考。一、化合价的初步认识两种元素化合的时候,其中一种元素的一个原     

生物质固体成型燃料热值和碳元素预测模型的建立

建立生物质固体成型燃料热值和碳元素预测模型。利用秸秆类生物质固体成型燃料的测试数据,以工业分析中的水分、灰分、挥发分和固定碳含量指标为4个自变量,分别以低位热值、高位热值和碳元素分析为因变量,通过多元线性回归模型(MLR)方法建立多元线性回归预测模型。内部检验和外部检验说明3组模型在应用域范围内均具有理想的预测能力,拟合效果良好,其中高位热值预测模型的R^2和R^2_(prep)分别为0.900和0.730,与已有研究相比,相对残差范围减小为–2.59%~2.26%,可为工业用途的生物质固体成型燃料的热值和碳元素分析快速做出反映。     

碳原子价轨道电负性对化学键性能的影响

研究了同一类型化学键X―C的键能、键长和H―C键的酸性等性能与碳原子价轨道电负性的定量关系。结果表明,X―C键能随碳原子价轨道电负性增加而线性增大;H―C与C―C键的键长随碳原子价轨道电负性增加而线性减小;H―C的酸性随碳原子价轨道电负性增加而线性增大。因而,对结构类似的有机化合物,可以采用碳原子价轨道电负性对实验测定的化学键性能作图,判断其测定结果正确与否。     

The Valence Orbitals of the Alkaline-Earth Atoms

Quantum chemical calculations of the alkaline-earth oxides, imides and dihydrides of the alkaline-earth atoms (Ae=Be, Mg, Ca, Sr, Ba) and the calcium cluster Ca₆H₉[N(SiMe₃)₂]₃(pmdta)₃ (pmdta=N,N,N′,N′′,N′′-pentamethyldiethylenetriamine) have been carried out by using density functional theory. Analysis of the electronic structures by charge and energy partitioning methods suggests that the valence orbitals of the lighter atoms Be and Mg are the (n)s and (n)p orbitals. In contrast, the valence orbitals of the heavier atoms Ca, Sr and Ba comprise the (n)s and (n−1)d orbitals. The alkaline-earth metals Be and Mg build covalent bonds like typical main-group elements, whereas Ca, Sr and Ba covalently bind like transition metals. The results not only shed new light on the covalent bonds of the heavier alkaline-earth metals, but are also very important for understanding and designing experimental studies.     

中、低碳钢中固溶稀土元素的价电子结构分析

根据固体与分子经验电子理论(EET理论)，采用键距差(BLD)方法，计算了稀土元素固溶于奥氏体，珠光体和马氏体的价电子结构。计算结果表明，碳高有利于提高钢中的稀土固溶量。稀土元素的溶入，改变了奥氏体中C，Fe原子的分布，引发空位等晶格缺陷及C-RE偏聚区的形成，从而缩短了先共析铁素体的孕育期，并使先共析铁素体数量增多，珠光体数量减少。C-RE偏聚使珠光体转变的开始温度降低，从而减小珠光体的片层厚度及层间距，并导致粒状珠光体的形成。RE更多地存在于对渗碳体中，其对渗碳体显微硬度的提高将大于对铁素体的作用。稀土元素固溶于马氏体，提高马氏体强度，增强马氏体的回火稳定性，提高马氏体再结晶温度。     

Valence : A Massively Parallel Implementation of the Variational Subspace Valence Bond Method

This work describes the software package, Valence , for the calculation of molecular energies using the variational subspace valence bond (VSVB) method. VSVB is an ab initio electronic structure method based on nonorthogonal orbitals. Important features of practical value include high parallel scalability, wave functions that can be constructed automatically by combining orbitals from previous calculations, and ground and excited states that can be modeled with a single configuration or determinant. The open-source software package includes tools to generate wave functions, a database of generic orbitals, example input files, and a library build intended for integration with other packages. We also describe the interface to an external software package, enabling the computation of optimized molecular geometries and vibrational frequencies. © 2019 Wiley Periodicals, Inc.     

大基组在价键计算中的处理

编写了普适性的多键表自洽场程序，该程序能对单电子轨道展开系数和键表系数同时优化，其中单电子轨道的展开空间可任意定义，实际计算建议采用“杂化”轨道形式，即每个单电子轨道只对一个原子的基函数展开。对Ｈ２、Ｌｉ２及ＨＬｉ采用不同基组进行计算，结果表明用３个键表自洽计算所得能量与ＭＰ２结果相近，且我们的计算对键的共价性和离子性分析非常直观。