Главная Коллекция "Otherreferats" Химия Расчёт геометрических параметров и характеристик электронной структуры молекулы метилэтилового эфира

Расчёт геометрических параметров и характеристик электронной структуры молекулы метилэтилового эфира

Характеристика пространственного изображения метилэтилового эфира. Изучение методов оптимизации геометрии молекулы методом ММ+, описание электронной структуры молекулярной системы. Характеристика энергетических параметров молекулы метилэтилового эфира.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.05.2015
Размер файла 2,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра химии

Курсовая работа

По дисциплине «Квантовая механика и квантовая химия»

по теме:

«Расчёт геометрических параметром и характеристик электронной структуры молекулы метилэтилового эфира»

Выполнил студент гр.430481

Масленников А.А.

Научный руководитель:

Казакова Е.М.

Тула-2010 г

Введение

Целью данной работы стало построение пространственного изображения молекулы метилэтилового эфира, проведение оптимизации ее геометрических параметров методом молекулярной механики ММ+, полуэмпирическим квантово-химическим методом РМ3.Сравнение полученных данных с литературными данными. Анализ отдельных характеристик электронной структуры заданной молекулярной системы молекулы метилэтилового эфира: энергии и состава МО, энергетическую диаграмму, энергию связывания, эффективные заряды атомов.

1. Практическая часть

1.1 Пространственное изображение метилэтилового эфира

Метилэтиловый эфир - СН3-О-С2Н5 подвижная легкокипящая жидкость, малорастворимая в воде, очень легковоспламеняющаяся. Проявляет слабоосновные свойства (присоединяют протон по атому O). Он практически не смешивается с водой и неограниченно смешивается с большинством органических растворителей. В сравнении со спиртами и альдегидами, СН3-О-С2Н5 химически менее активен, например, он устойчив к действию щелочей и щелочных металлов (металлический Na применяют даже для удаления следов воды из эфиров). В отличие от щелочей, кислоты расщепляют эфирный фрагмент, для этого чаще применяют галоидоводороды, особенно эффективен HI.

Рисунок 1. Пространственное изображение молекулы метилэтилового эфира.

2.2 Оптимизация геометрии молекулы методом ММ+

эфир метилэтиловый молекула

С помощью программы Hyper Chem Professional 8.0 была проведена оптимизация геометрических параметров молекулы метил этилового эфира методом молекулярной механики ММ+.

Таблица 1. Значение валентных углов в молекуле метилэтилового эфира

Угол

Значение, є

С-О-С

112,937

Н-С-Н

110,39

Таблица 2. Значение длин связи в молекуле метилэтилового эфира

Угол

Значение, є

С-О-С

108,648

Н-С-Н

107,639

Связь

Длина связи, А є

С-Н

1,13

С-С

1,3

2.3 Оптимизация геометрии молекулы методом РМ3

С помощью программы Hyper Chem Professional 8.0 была проведена оптимизация геометрических параметров молекулы метилэтилового эфира полуэмпирическим квантово-химическим методом РМ3.

Таблица 3. Значение валентных углов в молекуле метилэтилового эфира

6

5

4

3

-16,93

-17,3

-22,58

-26,34

Таблица 4. Значение длин связи в молекуле метилэтилового эфира

Связь

Длина связи, А є

С-Н

1,12

С-С

1,4

Таблица 5. Сравнение полученных данных с литературными данными

Длина связи, Ає

Валентные углы є

Энергия молекулы, эВ

Энергия

атомов,эВ

С-Н

С-С

С-О-С

Н-С-Н

С

О

Н

Метод ММ+

1,13

1,3

108,648

107,639

3,41

20,22

0,01

0,01

Метод РМ3

1,12

1,4

112,937

110,39

-984,43

Литературные

данные

1,10

1,54

112,867

109,629

__________

20,23

0,01

0,01

Есв= Еп - Е( 3*20,22 + 8*0,01 + 0,01) = -984,43 - 161,78 = -1146,21 эВ РМ3

Есв= Еп - Е( 3*20,22 + 8*0,01 + 0,01) = 3,41 - 161,78 = -158,37 эВ MM+

2.4 Характеристики электронной структуры молекулярной системы

С помощью программы Hyper Chem Professional 8.0 были рассчитаны характеристики электронной структуры молекулярной системы метилэтилового эфира.

Рисунок 2. Энергии молекулярных орбиталей

Низшей свободной молекулярной орбиталью является 14 орбиталь, которая имеет энергию 3,02 эВ.

Рисунок 3. Распределение электронной плотности для низшей свободной молекулярной орбитали (НСМО)

Таблица 6. Энергия занятых молекулярных орбиталей в молекуле метил этилового эфира

№ МО

13

12

11

10

9

8

7

Энергия, эВ

-10,57

-12,28

-12,34

-13,1

-13,56

-14,37

-15,94

Рисунок 4. Вид ВЗМО №13 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 5. Вид ВЗМО №12 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 6. Вид ВЗМО №11 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 7. Вид ВЗМО №10 в молекуле метилэтилового эфира.

Рисунок 8. Вид ВЗМО №9 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 9. Вид ВЗМО №8 в молекуле метилэтилового эфира.

Рисунок 10. Вид ВЗМО №7 в молекуле метилэтилового эфира.

Рисунок 11. Вид ВЗМО №6 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 12. Вид ВЗМО №5 в молекуле метилэтилового эфира

Рисунок 13. Вид ВЗМО №4 в молекуле метилэтилового эфира.

Таблица 7. Энергетические параметры молекулы метилэтилового эфира

Параметр

Энергия, кДж/моль

Полная энергия

-17821.6852968

Энергия связи

-1042.1327208

Энергия изолированных атомов

-16779.5525760

Энергия электронов

-60006.6397276

Теплота образования

-53.0877208

Энергия межъядерного взаимодействия

42184.9544309

Градиент

0.0058005

Рисунок 14. Эффективные заряды атомов

Выводы

В результате выполненной работы были рассчитаны геометрические параметры и характеристики электронной структуры молекулы метилэтилового эфира, с помощью программы Hyper Chem Professional 8.0. Сравнение полученных результатов с литературными данными показали, что полуэмпирический квантово-химический метод РМ3 является более достоверным для выполнения заданных расчетов.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет оптимальных параметров молекулы с использованием специального программного обеспечения

    Расчет параметров молекулы, состоящей из катиона имидазолия и аниона тетрафторобората с помощью программного обеспечения. Получение структуры молекул, распределение электронной плотности по их поверхности. Расположение критических точек связей.

    контрольная работа [2,8 M], добавлен 24.11.2013

  • Проект установки секции метилтретбутилового эфира

    Характеристика этапов и особенностей переведения установки метилтретбутилового эфира на выпуск этилтретбутилового эфира. Изучение условий синтеза этилтретбутилового эфира. Разработка технологической схемы производства ЭТБЭ. Нормы технологического режима.

    презентация [165,5 K], добавлен 01.12.2014

  • Синтезы на основе малонового эфира, кислоты Мельдрума и ацетоуксусного эфира

    Строение и схема получения малонового эфира. Синтез ацетоуксусного эфира из уксусной кислоты, его использование для образования различных кетонов. Таутомерные формы и производные барбитуровой кислоты. Восстановление a,b-Непредельных альдегидов и кетонов.

    лекция [270,8 K], добавлен 03.02.2009

  • Свойства адамантана

    Описание адамантана как насыщенного трициклического мостикового углеводорода, его номенклатура, строение молекулы, химические и физические свойства. Первый успешный синтез адамантана из эфира Меервейна. Реакции по узловым и мостиковым положениям.

    курсовая работа [862,2 K], добавлен 13.03.2011

  • Получение диметилового эфира дегидратацией метанола на АlPO4 +SiO2 катализаторах

    Достижения Московских нефтехимических НИИ по внедрению диметилового эфира в качестве альтернативы дизельному топливу. Исследование каталитических систем на основе аморфного алюмофосфата с SiO2 в процессе дегидратации метанола до диметилового эфира.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 04.01.2009

  • Использование полуэмпирических методов в химической термодинамике

    Применение полуэмпирических методов для оценки основных термодинамических параметров химических реакций. Параметры метода INDO. Сущность популярных современных методов MNDO, AM1, PM3, MNDO-d. Расчет молекулярных характеристик, геометрии молекулы.

    курсовая работа [174,0 K], добавлен 01.03.2015

  • Изучение равновесия между таутомерными формами молекулы нитрогуанидина с помощью квантово-химических расчетов

    Квантово-химический расчет термодинамических данных при полной оптимизации геометрии и оценка количественного содержания наиболее стабильных таутомерных форм молекулы нитрогуанидина при стандартных условиях в газовой фазе с помощью программы GAUSSIAN-03.

    курсовая работа [937,6 K], добавлен 08.06.2012

  • Квантово-химическое исследование молекулы ибупрофена

    Рассмотрение лекарственных препаратов, содержащих ибупрофен. Преимущества и недостатки ибупрофена. Основные квантово-химические свойства молекулы ибупрофена. Распределение электронной плотности внешних валентных электронов в молекуле ибупрофена.

    презентация [2,2 M], добавлен 18.03.2018

  • Получение метилового эфира монохлоруксусной кислоты

    Рассмотрение методов проведения реакций ацилирования (замещение водорода спиртовой группы на остаток карбоновой кислоты). Определение схемы синтеза, физико-химических свойств метилового эфира монохлоруксусной кислоты и способов утилизации отходов.

    контрольная работа [182,3 K], добавлен 25.03.2010

  • Изучение кето-енольной таутомерии на примере ацетоуксусного эфира

    Класификация дикарбонильных соединений, физические свойства альдегидо- и кетокислот. Ацетоуксусная кислота, ее эфир, химические свойства. Получение опытным путем натриевого производного ацетоуксусного эфира, исследование ее взаимодействия с веществами.

    курсовая работа [71,7 K], добавлен 07.06.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены