Mavzu: Valent bog`lar va malekular orbitalar nazariyalar o`rtasidagi o`zaro farqlar Reja

Mavzu: Xisoblashlarda erituvchi ta’siriniinobatga olish usullari.Solvatlanish energiyasi


Reja:

1. 
   Diskret usullar.
   
2. 
   Kontinual usullar.
   
3. 
   Salvatlanish .
   

Kvant-kimyoviy hisoblarda erituvchi ta’sirini inobatga olish usullari
Ma’lumki reaksiyalar suyuq fazada boradi. Erituvchilar tabiatiga qarab reaksiya unumi va mexanizmi o’zgarishi mumkin. Shuning uchun gaz fazada qilinadigan hisoblashlarga erituvchi ta’sirini inobatga olish yo’llari o’ylab topilgan.
Kvant-kimyosidagi solvatlanish effektlarini inobatga olish usullarini ikki usulga bo’lish mumkin: 1. Diskret usullar 2. Kontinual.
Diskret usullarda birikma va erituvchi ta’siri birikma atrofiga bir nechta erituvchi molekulalarini qo’yib hisoblashga asoslangan. Bu usul supermolekulalar yondoshuvi deb ham ataladi.
Kontinual (solvaton) usullarda erituvchi molekulalari qatnashmaydi, faqat erituvchi kattaliklari kiritiladi. Reaktiv maydon modeli kontinual yondoshuvga asoslangan, keng tarqalgan erituvchi ta’sirini inobatga olish usulidir. Bu modelda solvent dielektrik o’tqazuvchanlikka (e) ega bo’lgan bir jinsli qutbli maydon deb qaraladi. Erigan modda solvent ichidagi bo’shliqqa joylashtiriladi. Dielektrik o’tqazuvchanlikka ega bo’lgan maydonga tushirilgan har qanday zaryad erituvchida elektrik maydonni yuzaga keltiradi. Ushbu maydon erigan modda bilan ta’sirlashish orqali uning xarakteristikalarini o’zgartiradi Solvat molekulasi bo’shliqda ma’lum bir tartibda yo’nalgan bo’ladi hamda molekula tuzilishi ta’sirlashuv natijasida vakuumdagiga nisbatan o’zgaradi. Erigan moddaning erkin solvadanish energiyasi G_solv quyidagi tarkibiy qismlar yig’indisidan iborat:
ΔG_sol = ΔG_el + ΔG_disp. + ΔG_kav.
bu yerda, AG_el - erituvchi va erigan birikma orasidagi elektrostatik ta’sirlashuv, AG_disp. -dispersion (solvent-solvat Van-der-Vaals) ta’sirlashuv, AG_kav-kavitatsion energiya, yani erigan modda bo’shlig’i atrofida tashqi qadamni hosil qilishda sarflanadigan energiya.
Bo’shliq hosil qilish ma’lum bir energiyani talab qiladi, shuning uchun G_kav>0. Eritmada dispersion va elektrostatik ta’siriashuvlarning mavjudligi erigan birikma barqaroriigini oshiradi, yani energiyani kamaytiradi, shuning uchun AG_el<0, AG_disp<0.
Hisoblash programmalarida keng ommalashgan usullardan biri PCM (Polarized Continuum Model) va uning soddalashtirilgan varianti COSMO (Conductor-like Screening Model).
Gaussian programmasida PCM-ning bir necha xil variandari kiritilgan: IEFPCM, I-PCM, SCI-PCM va CPCM modellari mavjud.
Gamess/Firefly programmasida faqat 14 erituvchi ta’sirini inobatga oluvchi D-PCM usuli mavjud:
Jadval. Ayrim erituvchlarning dielektrik o’tqazuvchanligi (e)

Erituvchi	£	Erituvchi	£
Argon	1.430	Xinolin	9.16
Siklogeksan-C6H12	2.0165	Dixloretan	10.125
Tetraxlormetan-CCl4	2.2280	Propanol	18.05
Benzol-CeHe	2.2706	2-Propanol	19.264
То1ио1-С6Н5СН3	2.3741	Aseton-СНзСОСНз	20.493
Dietilefir-C2H5OC2H5	4.2400	Etanol-C2H5OH	24.852
Xloroform-CHCb	4.7113	Metanol-СНзОН	32.613
Benzolxlorid-C6H5Cl	5.6968	Asetonitril	35.688
Anilin-C6H5NH2	6.8882	Nitrometan -CH3N02	36.562
Tetragidrofuran (THF)	7.4257	DMSO-(CH30)2S02	46.826
Dxlormetan	8.93	Suv-H20	78.3553

Solvatsiya energiyasi - bu ion yoki molekula vakuumdan (yoki gaz fazasidan) erituvchiga o'tkazilganda Gibbs energiyasining o'zgarishi. Solvatsiya - bu erituvchi va erigan moddaning molekulalari yoki ionlarining o'zaro ta'siri. Erigan modda - bu erituvchida eriydigan birikma. Eriydigan ba'zi moddalar molekulalardan, ba'zilari esa ionlardan iborat.

Erituvchi va erigan zarrachalarning o'zaro ta'siri erigan moddaning ko'plab xususiyatlarini aniqlaydi. Masalan: eruvchanlik , reaktivlik, rang va h.k. Solvatsiya jarayonida erigan zarrachalar hal qiluvchi molekulalar bilan o'ralgan bo'lib, solvatsiya komplekslarini hosil qiladi. Bu solvatsiyada erituvchi suv bo'lsa, bu jarayon gidratatsiya deb ataladi.
Solvatsiya jarayonida har xil turdagi kimyoviy bog'lanishlar va o'zaro ta'sirlar hosil bo'ladi; vodorod aloqalari , ion-dipolli o'zaro ta'sirlar va Van-der-Val kuchlari. Erituvchi va erigan moddalarning bir -birini to'ldiruvchi xossalari erituvchining erituvchida eruvchanligini aniqlaydi. Misol uchun, qutb hal qiluvchi ichida, Bir eruvchan ijozatini belgilab beruvchi asosiy omil hisoblanadi. Polar eritmalar qutbli erituvchilarda yaxshi eriydi. Polar bo'lmagan eritmalar polar bo'lmagan erituvchilarda yaxshi eriydi. Ammo qutbli eritmalarning qutbsiz erituvchilarda (va aksincha) eruvchanligi yomon.