CH_3(CH_2)_nX的气相标准生成焓与结构因子n·(1±1/(4n))~2的线性关系

本文研究了影响 CH_3-(-CH_2-)_nX(x=-H、-OH、-SH、-Cl、-Br)的气相标准生成焓的各种因素.提出了一个计算通式:Δ_fH_m~8[CH_3(?)CH_2(?)_nX,g]=A+B·n(1±1/(4n))~2.通过50个化合物的计算,与实验值完全吻合,并预示了60个化合物的气相标准生成焓.     

单取代烷烃生成焓与键能之间的定量关系

单取代烷烃生成焓的定量估算式与键能的定量估算式中存在相同的电子效应参数,可推断出把电子效应参数作为桥梁,找出单取代烷烃生成焓与其键能之间的定量关系,建立利用生成焓值来确定其键能的新方法.本文用74个单取代烷烃的生成焓ΔfHθ(R—X)结合BDE(X—Me)、NC、h[X]、PEI(R)和ΔPEI(R)对其键能BDE(X─R)实验值进行回归分析,所得回归方程有良好的相关性,相关系数达0.999 9,实验值与计算值之间的平均绝对误差仅3.47 k J,落在实验误差范围内.进而用留一法对其稳定性和预测能力进行验证(R_(CV)=0.999 9),结果表明利用单取代烷烃生成焓建立的键能估算模型是合理并且有效的.本文将看上去相差甚远的两种物理化学性能(键能和生成焓)从理论上探索了它们之间的内在联系,为从同一分子结构基础上理解不同性能之间的联系提供了新的视角和方法.     

共价化合物的热力学性质与结构的关系(Ⅸ)——R(CH_2)_nR的气相标准生成焓

考虑到影响R_1CH_2_nR_2的气相标准生成焓△_fH_m~(R_1CH_2_nR_2,g)的各种因素,包括端基,链因子(n)及主链上取代基的支化度等。提出了计算正、异构烷烃(RCH_2_nR)的△_fH_m~(g)的计算模型: △_fH_m~(R_1CH_2_nR_2,g)=-74.4kJ·mol~(-1)-4.9T-20.5n+∑m_ib_i其中:-74.4kJ·mol~(-1)为CH_4的△_fH_m~(g),-4.9为主链上端基(-CH_3)对△_fH_m~(R_1CH_2_nR_2)的贡献,T为端基的数目,n为组成上与CH_2相当的-CH_2-的数目,-20.5为其对△_fH_m~(R_1CH_2_nR_2,g)的贡献,b_i为每类取代基的支化度,m_i为b_i的数目。本文的计算值与实验值很好吻合,相关系数为0.9997。     

α－丙氨酸与醇在水溶液中的焓相互作用

在过去的几十年中 ,人们在非电解质相互作用焓效应的研究方面做了大量工作 ,我们在这方面也做了不少研究。本文实验研究了 α-丙氨酸与醇类在水溶液中的二分子焓相互作用参数和三分子焓相互作用参数 ,其目的是为了深入了解有关基团在水溶液中的相互作用性质。1　热力学关系根据 Mc Millan-Mayer理论 ,处理多组分体系的热力学问题时 ,可把某一过程的热力学函数的过量值表示为各组分浓度的维利展开。如把丙氨酸 (Y)从纯水 (W)迁移到另一个非电解质 (X)的水溶液中 ,其摩尔迁移焓可表示为 [1 ] :Δtr Hm,Y(W→ W+X) / m X=2 h XY+3h XXYm…     

共价型氢化物热力学性质规律性的研究

本文从共价型氢化物HmX的分子结构出发,通过分析影响氢化物热力学性质的主要结构因素,研究了共价型氢化物的键能D、标准生成热ΔH°f(g)、标准生成自由焓ΔG°f(g)、标准熵ΔS°(g)、标准电极电位E°及酸强度PKam等热力学性质的规律性,给出了估算D、ΔH°f(g)、ΔG°f(g)、S°(g)、E°及PKam的经验公式。     

拓扑指数mP在预测无机物理化性质中的应用

受Randic分子连接性拓扑指数mX的启发,构建了拓扑指数mP.用mP的0和1阶指数分别与20种碱金属卤化物的生成焓ΔfH(○-)m、离子水化能ΔhG(○-)m、晶格能U1、气态碱金属卤化物核间距R0,20种碱土金属卤化物的晶格能U2,51种金属离子水合焓ΔhH(○-)m和80种离子标准生成焓ΔfH(○-)m关联,拟合的回归方程的相关系(指)数为0.975 3(0.983 4)、0.976 1(0.981 6)、0.996 4(0.998 6)、0.996 7(0.996 7)、0.978 9(0.989 0)、0.990 1和0.980 5,满足优级或良级标准.预测取得较好的结果.     

基团电负性与三甲基硅烷衍生物的标准生成热

利用前文建立的基因电负性,通过分析ΔΔfH~0(MeSiX/CH_3X)与基团电负性XG的关系,本文建立了两个计算ΔfH(Me_3SiX)的公式: ΔfH~0(Me_3SiX)=ΔfH~0(CH_3X)-15.18X_G-19.70 ΔfH~0(Me_3SiX)=ΔfH~0(HX)+(6.05p-15.18)X_G-16.08p-19.70 式中,X_G为基团X的电负性;X=F.0H、NH_2、Cl Br、SH.I.ΔfH~0(Me_3SiX)和ΔfH~0(HX)分别为Me_3SiX、CH_3X和HX的标准生成热,P为分子HX中氢原子的个数。两式计算的平均偏差分别为0.99 Kcal/mol和0.84Kcal/mol。同时,导出了一个计算Me_3Si—X键的键裂能的方法: DH(Me_3Si—X)=DH(CH_2—X)+15.18X_G-16.2, X=F、OH、NH_2、Cl、Br、SH、上式计算的平均偏差为0.99Kcal/mol。     

改进的价连性指数用于烃衍生物标准生成焓的研究

对分子价连接性拓扑指数中杂原子价点价δνi 进行了改进 ,重新定义了一个价点价δhi。并用δhi 构建的新价连接性拓扑指数nχh(n =0 ,1,2 ,3,… ,n)中 0价、1价、2价连接性拓扑指数研究了烃衍生物标准生成焓 -ΔfHm(g) 与其之间的相关性 ,相关系数均在 0 .99以上。δhi 和nχh具有物理意义明确、计算简便等优点     

用路径差指数预测取代苯衍生物的标准生成焓

用因子分析方法获悉取代苯衍生物和分子的路径差指数ΔPi之间具有明显的正相关性,通过回归分析得到它们之间的线性方程为：Δ（ΔfHm(BZDs,g))=a ∑biΔPi=cS.其中,Δ（ΔfHm(BZDs,g))为取代苯衍生物的标准生成焓ΔfHm(BZDs,g)和苯的标准生成焓ΔfHm(BZ,g)之差,ΔPi为路径差指数,即为即代苯衍生物的路径指数与苯的路径指数之差,S为障碍点数,c为相互作用度量,复相关系数R≥0．9960,预测值与文献值吻合较好。     

(X2InN3)n(n=1-3; X=F, Cl, Br, I)簇合物的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法,计算研究了(X2InN3)n(n=1-3;X=F,Cl,Br,I)簇合物的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,讨论了取代基效应。研究表明,二聚体(X2InN3)2和三聚体(X2InN3)3(X=F,Cl,Br,I)的优化几何构型均为由不同子体系的叠氮基α-N和In原子相连而成的环状结构。在卤原子(X)取代簇合物中,取代位附近的键长、键角和原子电荷改变较大。由前线轨道能隙ΔEgap和反应焓变ΔH0可见,同类簇合物的稳定性排序为(F2InN3)n>(Cl2InN3)n>(Br2InN3)n>(I2InN3)n(n=1-3)。求得298.2 K温度下聚合反应的吉布斯自由能变化ΔG0均为负值,表明反应可自发进行。此外,还发现簇合物的性质随聚合度n增加的变化规律。     

用路径指数预测吡啶衍生物的标准生成焓

用因子分析方法获悉吡啶衍生物的标准生成焓(ΔfHm(PDDs,g))和分子的路径指数(Pi)之间具有明显的正相关性.通过回归分析得到ΔfHm(PDDs,g)与Pi的线性方程为ΔfHm(PDDs,g)=a+ΣbiPi+Σcifi·     

共价化合物的热力学性质与结构的关系(Ⅳ) CH_mX_(n1)X_(n2)的标准生成焓

本文在考虑成键元素的电负性|△x|和化学键之间的相互作用对 CH_mX_(n1)X′_(n2)的生成焓影响的基础上,提出了一个计算公式△_fH_m(CH_mX_(n1)X′_(n2),8)=716.67+∑_(n1A′)+∑_(C_1a_1)其中,A′、a_1是结构参数,716.67是气态碳原子的标准生成焓。23个化合物的计算值与实验值相符合,相关系数为0.995。另外,预示了9个化合物的气相标准生成焓。     

配合物RE(HSal)3·H2O(RE=Eu,Gd,Tb)的热化学性质

目的研究配合物RE(HSal)3.H2O(HSal=C7H5O3;RE=Eu,Gd,Tb)的热化学性质。方法采用燃烧量热法。结果合成了3种稀土水杨酸配合物RE(HSal)3.H2O(RE=Eu,Gd,Tb)。在298.15 K下,用精密转动弹热量计测定出配合物的恒容燃烧能ΔcU,分别计算出它们的标准摩尔燃烧焓ΔcH m和标准摩尔生成焓ΔfH m。结论确定了配合物的组成,得到的热力学数据为扩大应用范围提供了理论基础。     

硝酸铽与丙氨酸配位反应的热化学研究

采用具有恒温环境的反应量热计,以溶解量热法,分别测定了298.15 K 时[Tb(NO3)3·6H2O(s)+4Ala(s)]和配合物Tb(Ala)4(NO3)3·H2O(s)在2 mol·L-1 HCl 溶液中的溶解焓.通过设计的热化学循环,可计算得到六水硝酸铽和丙氨酸配位反应的反应焓ΔrHθm(298.15 K)＝28.727 kJ·mol-1,并计算出配合物 Tb(Ala)4(NO3)3·H2O(s) 在298.15 K 时的标准生成焓ΔfHθm(298.15 K)＝-3 847.0 kJ·mol-1.测定了Tb(Ala)4(NO3)3·H2O(s)在水中的溶解焓,计算出配离子Tb(Ala)3+4(aq) 在298.15 K时的标准生成焓ΔfHθm[Tb(Ala) 3+4,aq,298.15 K]＝-2 973.5 kJ·mol-1.     

天然气发动机的热效率

推导了焓变ΔH、机械功Wi与燃烧反应放出的光子的波长λ、数量n之间的关系,公式为ΔH=-W i-0.1196n/λ,计算热机效率η的公式为η=-Wi/ΔrHmo(298K)。若发动机燃料为甲烷,排气温度为970K,计算得到的热机效率为40.63%;若排气温度为298K,热机效率为70.19%。     

硝酸镱丙氨酸固体配合物的热化学性质

采用新型具有恒温环境的反应热量计 ,以溶解量热法分别测定了 2 98.2K时[Yb(NO3 ) 3 ·4H2 O +4Ala]和Yb(Ala) 4 (NO3 ) 3 ·H2 O在 2mol·L-1HCl溶液中的溶解焓 .通过设计热化学循环得到四水硝酸镱与丙氨酸配位反应的反应焓ΔrHm=13.80 8kJ·mol-1,进而计算出配合物Yb(Ala) 4 (NO3 ) 3 ·H2 O在 2 98.2K时的标准生成焓ΔfHθm ,2 98.2K=- 380 0 .1kJ·mol-1.     

烷基衍生物标准生成焓与分子结构之间关系的研究

根据分子拓扑理论 ,建立了一个新的拓扑指数Yx,并用Yx 对不同系列烷基衍生物RnL(n=1,2 ,3;L=F ,OH ,Cl,NH2 ,Br,SH ,I)的标准生成焓 -ΔfH○m 进行拟合 ,其相关系数均在 0 .999以上。计算结果表明 ,新的拓扑指数易于计算 ,物量意义明确 ,具有良好的结构选择性和性质相关性。该法可进一步用于估算其它烷基衍生物的标准生成焓。     

对Δ_rH_m~和Δ_rS_m~随温度变化的定性与定量的讨论

在无机化学中常用热力学分析和讨论化学问题 ,有利于提高该课程理论和实际联系。在化学反应的自发性判断式ΔrG0—m(T) =ΔrH0—m-TΔS0—m 中 ,常用ΔrH0—m(2 98.15k)代替ΔrH0—m(T) ,ΔrS0—m(2 98.15k)代替ΔrS0—m(T)进行有关计算 ,既方便又快捷 ,其误差也较小。为此 ,从定性和定量方面对ΔrH0—m 和ΔrS0—m 随温度变化进行讨论 ,以便加深其理解。     

键参数拓扑指数与金属卤化物的标准生成焓△fH的相关性研究

提出了一种新的键参数拓扑指数mVq,mVq={Σninjnk…[(Zi/Ri)(Zj/Rj)(Zk/Rk)…]0.5},0V=Σni(Zi/Ri)0.5这零阶指数,1V=Σninj(Zi/Ri)0.5(Zj/Rj)0.5为1阶指数.将0V,1V,ΔX(电负性差)与59种卤化物的标准生成焓△fHo进行关联,取得了较为满意的结果,相关系R=0.986525.mVq是较为理想的拓扑指数,可用来估算金属卤化物的热力学量.     

根据理论评价实验数据△G_(mix)~E,△S_(mix)~E,△H_(mix)~E的一种方法——应用在原子态溶液体系

根据热力学和统计热力学基木原理以及大量实验,在原子态溶液体系范围内证明了溶液混合焓ΔHE_(mix)与混合超额熵ΔSE_(mix)具有符号一致性的规律。从而建立了一种判断实验数据ΔSE_(mix),ΔHE_(mix),ΔGE_(mix)可靠性的极限方法。