Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Mahmoud Tabrizchi
حسین فرخ پور (استاد راهنما) محمود تبریزچی (استاد مشاور)
 
STUDENT
ZEINAB MOMBEINI
زینب ممبینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Intermolecular Potential Energy Surface for CS2 Dimer and Calculation of Second virial coefficient
Computational chemistry simulates chemical structures and reactions numerically, based on the fundamental laws of physics using two different methods including electronic structure and molecular mechanics. In this work, a four dimension intermolecular potential energy surface, for CS2-CS2 system, is obtained by ab initio calculation of the potential energies for a range of configurations and intermolecular distances. The calculations were performed using the supermolecular approach on the MP2 level of theory with the augmented correlation consistent (aug-cc-pVXZ(X=D,T) basis sets using rigid rotor approximation. The number of configuration points were selected for calculations is 1387. The calculated energy points were corrected for the basis set superposition error using the full counterpoise correction method suggested by Boys and Bernardi. A two point extrapolation method was used to extrapolate the calculated correlation energy points to the complete basis set limit and the Hartree-Fock energy part has not been extrapolated but taken from the aug-cc-pVTZ calculations. The extrapolated intermolecular energy points were fitted to the exp-6 potential function to represent the potential energy surface analytically. The results show that the most stable configuration of CS2-CS2 system is cross configuration ( q 1 =90°, q 2= 90° and f =90° at R=6.23 Bohr), with a well depth of 3.98±0.018 kcal/mol and the most unstable configuration is linear ( q 1 =0°, q 2= 0° and f =0° at R=12.548 Bohr) , with a well depth of 1.48±0.018 kcal/mol. The second virial coefficients have been calculated using the scaled potential energy surface over a range of temperature (280-470 K) and compared with the experimental values to test the quality of the presented potential energy surface. Also, we used global fitting to have a simple analytical spherical one-center intermolecular potential using exp-6 and lennard-jones potential, separately. The parameters of the potential were obtained by radial fitting of the intermolecular interaction potential of all configurations with exp-6 and lennardjones simultaneously. The obtained potential parameters for the exp-6 and lennard-jones potentials are ( e = .00265±.0000943 hartree, Rm = 6.45 ±.0258Bohr, a =10.0 ±.231 )and( e = .00304028±.0000972 hartree, s = 5.478±.0122 ), respectively. .
امروزه شیمی محاسباتی ، ساختار ، خواص مولکول ها و واکنشهای شیمیایی را به دو روش نظر ی ساختار الکترونی و مکانیک مولکولی بر اساس قوانین فیزیکی به صورت عددی شبیه سازی می کند. بر این اساس ، در این تحقیق با استفاده از روش ساختار الکترونی ی ک سطح با محاسبات از اساس ، انرژ ی برهم کنش بر ای پیکربندیهای مختلف به دست آمده است . CS2-CS انرژی پتانس یل چهار بعدی بر ای سامانه 2 بر ای محاسبه هر نقطه از aug-cc-pVXZ(X=D,T) با مجموعه های پا ی ه MP برای این کار از روش ابر مولکول و سطح محاسبات نظری 2با به کار بردن تقر یب چرخنده سخت ، استفاده شده است . تعداد نقاط محاسبه شده در CS2-CS سطح انرژ ی پتا نسیل بین مولکو لی سامانه 2 این تحقیق ???? و تعداد محاسبات انجام شده با کمک هر دو مجموعه پا یه ???? مورد است . سپس همه نقاط بر ای حذف خطا ی پوش مجموعه پا یه به روش تصحیح از بالا به پایین کامل پیشنهاد شده توسط بو یز و برناد ی اصلاح گردید و با استفاده از روابط برون ی ابی دو نقطهای توا نی انرژی همبستگی همه ا ین نقاط با مجموعه پا یه بینهایت نیز محاسبه شده است ، اما با توجه به همگرایی سر یع انرژ ی هارتر ی aug-cc-pVTZ - فاک و استفاده از مجموعه های پا یه مناسب و بزرگ در ا ین تحقیق، انر ژی هارتر ی - فاک محاسبه شده با مجموعه پا ی ه به عنوان انرژ ی هارتر ی- فاک با مجموعه پا یه بینهایت در نظر گرفته شده است. پس از انجام برون یابی انرژ ی پتانسیل بین مولکو لی از برای برازش سطوح انرژی پتانسیل به دست آمده، استفاده شده است و نتایج نشان میدهند که exp- روش برازش شعاعی- زاویهای و تابع 6 ? ? پایدارترین پیکربندی و پیکربندی(° ? /?? kcal/ mol بوهر با عمق چاه پتانسیل R = ?/ در ?? (? 1 =90° ،? 2 =??°،? = پیکربندی (° ?? MP در سطح نظر ی 2 CS2-CS ? ناپایدارترین پیکربندی سامانه 2 /?? kcal/ mol با عمق چاه پتانسیل R = ??/ در ??? (?1 =0° ، ?2 =?°،= ذره ای به برهمکنش های دو ذره ای و محاسبه پتانسیل جفت N است. با توجه به اهمیتی که ضریب دوم ویریال در تبدیل برهم کنشهای 280 کلوین محاسبه و با مقاد یر تجر بی مقا یسه شده است . نتایج نشان - دارد، در ادامه ا ین تحقیق ضریب دوم و یریال در محدوده دما یی 470 میدهد که روند تغییرات این ضر یب مشابه نتایج تجربی است ، اما برا ی انطباق کامل بر رو ی منحنی تجربی نیاز است که در عدد ثابت و لنارد- جونز به صورت جداگانه همه پتانسیلها ی اصلاح شده و برون یابی exp- 0 ضرب شود . علاوه بر ا ین، با استفاده از توابع 6 /565 شده برای پیکربندیهای مختلف به طور همزمان برازش کلی شده است و پارامترها ی هر یک از این دو تابع به صورت ? =?/???????? ± ?/ و ??????? ? =??/?? ± ?/ بوهر ، ??? Rm=?/?? ± ?/ هارتری، ???? ? = ?/????? ± ?/??????? و تابع پتانسیل لنارد- جونز به دست آمده است. سپس ضریب دوم exp- بوهر به ترتیب برای تابع پتانسیل 6 ? =?/??? ± ?/ هارتری، ???? ویریال با کمک این توابع مجدداً محاسبه شده است که نتایج، تطابق خوبی با تجربه نشان میدهند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی