Материал: lab1

личными линейными комбинациями гауссовых примитивов с одинаковыми экспоненциальными множителями.

Каждая остовная орбиталь представлена линейной комбинацией из 6 гауссовых примитивов (6-31G*). Каждая орбиталь для валентных электронов представлена линейной комбинацией либо из 3 (6-31G*), либо из 1 (6-31G*) гауссовых примитивов.

Базис 6-31G* является наименьшим из возможных базисов, пригодным для расчета длин связей и валентных углов молекулы CClF3 с экспериментальной точностью. Добавление поляризационных d-функций (6-31G*) учитывает поляризацию электронных оболочек атомов галогенов при образовании связей; это обеспечивает уменьшение длины связей на ~ 0.05 Å.

3. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА

1. Оценка стабильности молекулы.

Энтальпия образования молекулы CClF3 из простых веществ равна:

∆fH0 (CClF3) = E(CClF3) – 1/2E(C2) – 1/2E(Cl2)– 3/2E(F2) = -795.6632 + ½*918.91282 + 3/2*198.67776 + ½*75.37903 = -0.50065 а.е. = -314.16 ккал/моль = -1314.5 кДж/моль

Вывод: Молекула CClF3 стабильна при стандартных условиях.

2. Свойства связей молекулы CClF3.

Уточненная геометрия и порядки связей молекулы CClF3:

Неэмпирический расчет в базисе 6-31G* позволяет получить геометрию молекулы CClF3 и подобных ей молекул (СCl4, CНF3, СНCl3), с экспериментальной точностью.

Валентность атомов по Коулсону в молекуле CClF3:

Сопоставляя длину связей в молекуле CClF3 с их порядком и валентностью атомов, можно сделать вывод: Связи в молекуле CClF3 ковалентные.

3. Энергетическая диаграмма (а.е.): (привести!)

4.Определение нуклеофильных и электрофильных свойств молекулы CClF3.

Энергия НВМО молекулы CClF3 положительна (0.1798 а.е.).

Вывод: Молекула CClF3 нуклеофил.

5. Определение жесткости и мягкости молекулы.

Жесткость молекулы CClF3:

η = 12 (ЕНВМО – ЕВЗМО) = ½(0.1798 + 0.5011) = 0.3404 а.е = 9.25 эВ.

Вывод: Молекула CClF3 является жестким реагентом.

6. Определение положения реакционных центров.

Реакционная способность молекулы CClF3 как жесткого реагента определяется зарядами на атомах. Распределение зарядов на атомах по Малликену следующее:

Максимальный отрицательный заряд концентрируется на атомах F. Вывод: Атомы F – наиболее вероятные центры электрофильной атаки.

7. Оценка растворимости.

Электрический дипольный момент молекулы CClF3 имеет небольшую величину 0.27 D. Вывод: Молекула CClF3 растворима преимущественно в слабо полярных растворителях.