Прогнозирование энтропии по структурной формуле

[usekir]

Здравствуйте уважаемые.

Передо мной стоит задача вычислить изменение стандартной молярной энтропии для реакции сгорания одного моля ракетного топлива "Синтина" при нормальных условиях.

Синтин - это 1-метил 1,2-дициклопропилциклопропан (C10H16), и структурная формула выглядит так:

 

Реакция сгорания выглядит так:

 

Стандартные молярные энтропии кислорода, углекислого газа и воды известны. Не хватает только значения молярной энтропии "синтина". К сожалению, это значение не получилось найти в литературе.

 

Подскажите, возможно ли определить молярную энтропию, исходя из структурной формулы?

[Corn]

В принципе можно довольно точно рассчитывать энтропию молекул статистическими методами (см. напр. Ягодовский В. Д. "Статистическая термодинамика в физической химии"). Мы так в свое время считали (с помощью Maple) энтропию и другие тд функции для простеньких органических молекул типа хлороформа или этилена. Насколько хорошо это выйдет в вашем случае я не знаю, т. к. для таких расчетов нужно знать частоты собственных колебаний всех связей в молекуле и момент инерции или геометрию молекулы для его расчета.

А вы уверены что не существует решения без расчета энтропии (а то как-то очень нетривиально смотрится ваше задание)?

[arkansas]

Согласен с вышеизложенным. Как вариант - можно рассчитать энтропию и внутреннюю энергию газообразного синтина в идеальном состоянии для разных температур ( http://en.wikipedia.org/wiki/Partition_function_(statistical_mechanics) ) из произведения поступательной, колебательной, вращательной функций распределения Z (здесь, например). Дальше - воспользоваться правилом Трутона для энтропии испарения жидкого синтина из известных констант (по сайфайндеру,

Boiling Point 162.4±7.0 °C Press: 760 Torr (3)

Enthalpy of Vaporization 38.25±0.8 kJ/mol Press: 760 Torr (3)).

Дальше вычесть второе из первого.

[usekir]

Благодарю господа за отклики. Попробую проработать вариант с расчетом энтропии

из произведения поступательной, колебательной, вращательной функций распределения Z

.

И все еще кажется, что расчет можно произвести опираясь именно на структурную формулу.

[arkansas]

И все еще кажется, что расчет можно произвести опираясь именно на структурную формулу.

Ну, если вам так кажется, то попробуйте сравнить энтропии образования циклопропана и - в идеале - бициклопропила, но если нет, то циклопропана, фенилциклопропана и бензола или аналогичных структур, чтобы понять, какой вклад в энтропию дает сигма-связь с кольцом. То же самое можно проделать для метилциклопропана и все это апроксимировать на синтин. Других, более точных вариантов что-то не просматривается.

[belikk]

С новым годом всех!

 

А встречался ли кто-либо на практике с методом некоего Бенсона? В интернете нашёл такую ссылку.

 

http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd306.pdf

 

Как вы думаете, насколько этот метод применим для этого случая?

[Wergilius]

Благодарю господа за отклики. Попробую проработать вариант с расчетом энтропии .

И все еще кажется, что расчет можно произвести опираясь именно на структурную формулу.

Может что найдете здесь https://sites.google.com/site/projectphyschem/fi/rascet-fiziko-himiceskih-velicin

https://sites.google.com/site/projectphyschem/fi/termodinamiceskie-svojstva-vesestv

 

Все зависит от того, зачем вам данные. Если просто сделать задание - воспользуйтесь стандратным методом инкриментов (есть в ссылках).

Самый простой вариант - забить в гауссиан и после оптимизации вытащить термохимию.

Изменено 4 Января, 2011 в 07:50 пользователем Wergilius

[belikk]

Может что найдете здесь https://sites.google.com/site/projectphyschem/fi/rascet-fiziko-himiceskih-velicin

https://sites.google.com/site/projectphyschem/fi/termodinamiceskie-svojstva-vesestv

 

Все зависит от того, зачем вам данные. Если просто сделать задание - воспользуйтесь стандратным методом инкриментов (есть в ссылках).

Самый простой вариант - забить в гауссиан и после оптимизации вытащить термохимию.

 

Среди указанных ссылок встретил Joback method ( http://en.wikipedia.org/wiki/Joback_method ) и посчитал по нему.

Вот, что получилось:

 

А ещё нашёл японский калькулятор термодинамических параметров по ссылке http://www.pirika.com/chem/TCPEE/HSG/ourHSG.htm

Он дал более другой результат, 530 кДж/моль