دانلود پایان نامه:بررسی اثر گونه­ ی سوم و محاسبه ضریب دوم ویریال گاز F2با استفاده از سطح نظریQCISD(T)/aug-cc-pVTZ

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :شیمی

گرایش :شیمی ­فیزیک

عنوان :بررسی اثر گونه­ ی سوم و محاسبه ضریب دوم ویریال گاز  F2با استفاده از سطح نظریQCISD(T)/aug-cc-pVTZ

دانشگاه یزد

دانشکده علوم

گروه شیمی

پایان نامه

 برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

شیمی ­فیزیک

 

عنوان:

بررسی اثر گونه­ی سوم و محاسبه ضریب دوم ویریال گاز  F2با استفاده از سطح نظریQCISD(T)/aug-cc-pVTZ

 

استاد راهنما:

دکتر محمدرضا نوربالا

 

استاد مشاور:

دکتر منصور نمازیان

 

شهریور ماه 90

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                            صفحهفصل اول: مروری بر روش­های محاسباتی نظری 11-1) مقدمه  21-2) روش‌های شیمی محاسباتی. 31-2-1) روش‌های مکانیک مولکولی. 31-2-2) روش‌های مکانیک کوانتومی. 51-2-2-1) روش‌های از اساس.. 51-2-2-1-1) تقریب بورن- اپنهایمر 9   1-2-3) روش‌های گوسین. 101-2-4) روشهای وردشی. 121-2-4-1) سیستم‌های پوسته باز و بسته. 121-3) نظریه هارتری– فاک.. 131-3-1) معادله‌ی شرودینگر 151-4) مجموعه‌ی پایه. 161-4-1) مجموعه‌های پایه حداقل. 201-4-2) مجموعه‌های پایه ظرفیتی شکافته. 211-4-3) مجموعه‌های پایه قطبیده 211-4-4) مجموعه‌های همبستگی- سازگار 221-4-6) خطای قطع مجموعه‌ی پایه. 221-4-7) خطای برهم‌نهی مجموعه‌ی پایه. 231-5) همبستگی الکترونی. 241-5-1) روش برهم‌کنش پیکربندی. 251-5-1-1) روش برهم‌کنش پیکربندی کامل. 251-5-1-2) روش برهم‌کنش پیکربندی با برانگیختگی یگانه (CIS) 261-5-1-3) روش برهم‌کنش پیکربندی با برانگیختگی یگانه و دوگانه  (CISD) 261-5-1-4) روش برهم‌کنش پیکربندی مربعی. 271-5-1-5) روش برهم‌کنـش پیکـربنـدی درجه 2، با جـایگزینـی یگانه و دوگانه (QCISD) 271-5-2) روش خوشه‌های جفت‌شده 281-6) نظریه اختلال مولر- پلست.. 281-7) ساختار برنامه. 301-8) نظریه‌ی تابعیت چگالی. 311-9) پتانسیل‌های بین مولکولی. 331-9-1) پتانسیل برهم‌کنش برد بلند. 341-9-2) پتانسیل برهم‌کنش برد کوتاه 351-10) ضریب دوم ویریال. 351-10-1) منشاء معادله‌ی حالت ویریال. 371-10-3) بررسی معادله‌ی حالت ویریال از طریق مکانیک آماری. 421-10-4) توصیف کلاسیکی ضریب دوم ویریال. 451-11) برهم‌کنش‌های چندذره‌ای و اثر گونه‌ی سوم. 481-12) دانستنی‌هایی درباره فلوئور 541-12-1) تاریخچه‌‌ی فلوئور 551-12-2) کاربردهای فلوئور 551-12-3) خواص فیزیکی فلوئور 651-12-4) خواص شیمیایی فلوئور 581-12-5) ترکیبات فلوئور 581-12-6) تأثیر فلوئور بر انسان، تغذیه و سلامتی. 581-12-7) نحوه‌ی عمل فلوئور در بدن. 601-12-8) منابع غذایی فلوئور 611-12-9) اثرات فلوئور بر محیط زیست.. 62فصل دوم: محاسبه ضریب دوم ویریال گاز فلوئور با استفاده از روش QCISD(T)/Aug- cc-pVTZ. 632-1) مقدمه  642-2) تاریخچه‌ی محاسباتی ضریب دوم ویریال. 662-3) شیوه‌ی محاسباتی ضریب دوم ویریال برای مولکول گازی F2 752-4) نتیجه‌گیری. 96فصل سوم: بررسی اثر گونه‌ی سوم سیستم F2-F2 با مجموعه پایه aug-cc-pVTZ درسطح نظری QCISD(T)  993-1) مقدمه  1003-2) تاریخچه. 1023-3) بررسی اثر گونه‌ی سوم بر پتانسیل بین‌مولکولی سیستم  F2-F2 1133-4) نتیجه‌گیری. 129مراجع    131فهرست جدول‌هاعنوان                                                                                                                      صفحهجدول (1-1) خواص فیزیکی ف   ‌لوئور. 57جدول (2-1) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با پتانسیل تصحیح‏شده و تصحیح‏نشده در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین   80جدول (2-2) بررسی اثر وزن آماری بر مقادیر ضریب دوم ویریال مولکول F2 با پتانسیل‏های تصحیح‏شده در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین.. 81جدول (2-3) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده وتصحیح‏نشده در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین برای θ2 برابر 0°،45°  و 90°. 82جدول (2- 4) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده دردامنه‏­ی      دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ=0° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°،  60°و 90°. 83جدول (2- 5) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏نشده دردامنه­ی   ‏ دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ=0° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و 90°. 84جدول (2- 6) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده دردامنه‏­ی     دمایی 100 تا 600 کلوین و  ϕ=45° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و 90°. 85جدول (2- 7) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‌نشده دردامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ=45° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و 90°. 86جدول (2-8) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده دردامنه‏ی‏ دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ = 60° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و 90°. 87جدول (2-9) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‌نشده دردامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین و =60° ϕ و  θ2برابر 0°، 30°، 45°،  60°و 90°. 88جدول(2-10) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده دردامنه‏ی     دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ=90° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و90°. 89جدول(2-11) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‌نشده دردامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین و ϕ=90° و θ2 برابر 0°، 30°، 45°، 60° و90°. 90جدول(2-12): ضریب دوم ویریال مولکول F2 با پتانسیل‌های تصحیح‌نشده و تصحیح‌شده در دامنه‌ی دمایی 100 تا 350 کلوین.. 91جدول(2-13): تأثیر فاکتور بولتزمن بر داده‌های ضریب دوم ویریال با استفاده ازپتانسیل‌های تصحیح‌شده  92.جدول(2-14): ضریب دوم ویریال با استفاده از پتانسیل‌های تصحیح‏نشده وتصحیح‏شده برای زاویه‌ی  برابر˚0، ˚45 و ˚90. 93جدول(2-15): داده‌های ضریب دوم ویریال مولکول  با مجموعه‎پایه‌  با استفاده از پتانسیل‌های تصحیح‏شده و تصحیح‏نشده در دامنه‌ی دمایی 100 تا 350 کلوین. 94جدول(2-16): داده‌های ضریب دوم ویریال مولکول  با مجموعه‎پایه‌ی  بااستفاده از پتانسیل‌های تصحیح‏شده برای زاویه‌ی q2 برابر ˚0، ˚45 و ˚90 در دامنه‌ دمایی 100 تا 350 کلوین. 95جدول (3-1) آرایه‌ی Z مربوط به بهینه‌کردن سیستم F2-F2 115جدول (3-2) خلاصه‌ای از کارهای تحقیقاتی انجام‏شده روی اثر جسم سوم سیستم F2-F2. 129

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                              صفحهشکل (2-1) نمایش هندسه‌ی عمومی سیستم F2-F2 مطالعه‏شده در این تحقیق.. 76شکل (2-2) ضریب دوم ویریال گاز فلوئوربر حسب دما با استفاده از پتانسیل تصحیح‌شده و پتانسیل تصحیح‌نشده. 80(2-3) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با درنظر گرفتن وزن آماری و بدون درنظر گرفتن وزن آماری   81شکل(2-4) ضریب دوم ویریال با استفاده از پتانسیل تصحیح‌شده و θ2 برابر 0°، 45 و 90°. 82شکل (2-5) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل‌ تصحیح‏شده برای زاویه‏ی f مساوی  30°و θ2 برابر 0°، 30°،45°،60°  و 90°. 83شکل (2-6) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل تصحیح‏نشده برای زاویه‏ی f مساوی  30°و θ2  برابر 0°،30° ،45° ،60°  و °90. 84شکل (2-7) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما  با پتانسیل تصحیح‏شده برای زاویه‏ی f مساوی  45°و θ2 برابر 0°،30° ،45° ،60° و °90. 85شکل (2-8) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل تصحیح‏نشده برای زاویه‏ی f مساوی  45°و θ2 برابر 0°،30° ،45° ، °60 و °90. 86شکل (2-9) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده برای زاویه­ی f مساوی  60°و θ2 برابر 0°،30°،45° ، 60°و 90°. 87شکل (2-10) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل       تصحیح­نشده برای زاویه‌ی f مساوی  60°و θ2 برابر 0°،30° ،45° ،60° و 90°. 88شکل (2-11) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده برای زاویه‌ی f مساوی  90°و θ2 برابر ،0°، 30°،45° ، 60° و90°. 89شکل (2-12) ضریب دوم ویریال گاز فلوئور بر حسب دما با استفاده از پتانسیل       تصحیح‌نشده برای زاویه‌ی f مساوی  90°و θ2 برابر0°،30°،45° ، 60°و 90°. 90شکل (2-13) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دمابا استفاده از پتانسیل‌های تصحیح‌شده و تصحیح‌نشده. در سطح نظری MP2. 91شکل (2-14) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دما با در‌نظرگرفتن وزن آماری و بدون وزن آماری بولتزمن در سطح نظری MP2. 94شکل (2-15) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دما برای زاویه 2θ برابر˚0، ˚45 و ˚90 و ضریب دوم ویریال کلی تصحیح‌شده. در سطح نظری MP2. 93شکل (2-16) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور با مجموعه‎پایه‌ی ‎6-31G* با استفاده از پتانسیل‌ تصحیح‌نشده به‌عنوان تابعی از دما. 94شکل (2-17) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دما با مجموعه ‎پایه‌ی 6-31G* با استفاده از پتانسیل تصحیح‌شده برای زاویه q2 برابر˚0، ˚45 و ˚90 و ضریب دوم ویریال کلی تصحیح‌شده. 95شکل (3-1) هندسه‌ی مورد استفاده در بررسی اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر  سوم در صفحه‌ی xy. 116شکل(3-2) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهات x، y و z برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 118شکل(3-3) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت X برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 119شکل(3-4) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت Y برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم  F2-F2بر حسب فاصله. 120شکل(3-5) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت Z برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم  F2-F2بر حسب فاصله. 120شکل(3-6) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت XY برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 121شکل(3-7) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت YZ برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 121شکل(3-8) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت XZ برای نزدیک شدن منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 122شکل (3-9) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور x به سیستم  F2-F2به‌عنوان تابعی از RTB. 122شکل (3-10) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر  سوم بر روی محور y به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از RTB. 123شکل (3-11) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر  سوم بر روی محور z به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی ازRTB. 124شکل (3-12) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر  سوم بر روی محور xy به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 124شکل (3-13) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور xz به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 125شکل (3-14) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور yz به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 125شکل (3-15) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر F2 سوم بر روی محور x به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 126شکل (3-16) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور y به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی ازRTB. 126شکل (3-17) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور z به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 127شکل (3-18) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور xy به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از ازRTB. 127شکل (3-19) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور xz به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از RTB 128شکل (3-20) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیک شدن منومر سوم بر روی محور yz به سیستم F2-F2 به‌عنوان تابعی از ازRTB. 128چکیدهدر این تحقیق برای ارزیابی سطح انرژی پتانسیل بین­مولکولی (IPS) سیستم F2-F2  به محاسبه­ی ضریب دوم ویریال گاز فلوئور پرداخته­ شد. IPS­ها با استفاده از سطح نظری QCISD(T) و مجموعه پایه‌ی cc-pVTZ- augبه­دست آمده­اند. محاسبات در فاصله‌ی دمایی 100 تا 600 کلوین با استفاده از پتانسیل­های تصحیح‌نشده و تصحیح‌شده با روش تصحیح از بالا به پایین (CP) انجام شد. علاوه بر این تأثیر فاکتور بولتزمن بر ضریب دوم ویریال نیز بررسی شد و مشاهده گردید که مقادیر به­دست آمده با در‌نظر گرفتن این فاکتور با مقادیر تجربی تفاوت کمتری دارد. اثر جسم سوم بر پتانسیل بین­مولکولی یا به‌عبارت دیگر اعتبار و یا عدم اعتبار جمع‌پذیری جفت‌گونه­ی پتانسیل‌ها در سیستم F2-F2  نیز مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور منومر سوم فلوئور در سه جهت اصلی X،Y ، Z و جهت­های بین محوری XY،  XZو YZ به مرکز سیستم F2-F2 نزدیک شد. از سطح نظری QCISD(T) به‌عنوان بالاترین سطح نظری محاسبات استفاده شد. تمام محاسبات با استفاده از Gaussian09 و در محیط Linux انجام گرفت. مشاهده شد که در فاصله 6 آنگسترمی از مرکز سیستم F2-F2 اثر گونه‌‌ی سوم قابل چشم­پوشی است.

فصل اول

مروری بر روش­های محاسباتی نظری

1-1) مقدمه

شیمی محاسباتی مخصوصاً محاسبات مکانیک کوانتومی رویکرد نوینی به پدیده­های شناخته‌شده فیزیکی و شیمیایی است که می­تواند منجر به درک بهتر جهان پیرامون ما گردد. امروزه با پیشرفت روز افزون رایانه‌ها قادر هستیم پدیده­های گوناگون را در ماتریس­های بسیار پیچیده نظیر سیستم­های بیولوژیکی و نانو‌تکنولوژی مورد مطالعه قرار دهیم و بدیهی‌است که انجام چنین مطالعاتی در درجه‌ی اول نیازمند درک وسیعی از پدیده­های فیزیکی و شیمیایی، ابداع و نوآوری روش­های نوین مطالعاتی و تجزیه و تحلیل مستند و هدف­دار است.در روش­های متداول شیمی محاسباتی، محقق در ابتدا اقدام به انتخاب یک سیستم مولکولی خاص از هدف مورد مطالعه می‌نماید. بدیهی است ساختارهای منطقی متفاوتی را می­توان بر اساس اصول شیمی­فیزیکی به یک سیستم مولکولی نسبت داد. روش محاسبات کوانتومی به ما کمک می‌کند تا مجموعه­ی پایدارترین ساختار را با کمینه کردن تابع انرژی پتانسیل به­دست آوریم. در یک ساختار هندسی بهینه‌شده تمام پارامترهای هندسی مولکول در دسترس است. لذا با داشتن مختصات اتم­ها در چنین ساختاری می­توان با استفاده از روش­های محاسبات کوانتومی مناسب، چگالی الکترونی سیستم (در روش نظریه تابعیت چگالی)[1]یا تابع موج الکترونی سیستم (در روش هارتری فاک[2]) را پیش­بینی نموده و سپس اطلاعات متعددی نظیر پارامترهای NMR ، NQR، انرژی و ... را بدست آورد. در نهایت می­توان از مقایسه نتایج محاسبه‌شده با نتایج تجربی مناسب‌ترین ساختار را برگزید. به­عنوان مثال یکی از جنبه­های بسیار مهم درمطالعه‌ی ساختار مولکول­های زیستی نظیر پروتئین­ها و نوکلئیک اسیدها، پیوند هیدروژنی است که طیف­سنجی رزونانس چهارقطبی هسته یکی از قدرتمندترین و دقیق­ترین روش­ها برای مطالعه آن­هاست.در یک محاسبه از اساس، از هامیلتونی صحیح استفاده می‌شود و از هیچ داده تجربی به غیر از مقادیر ثابت‌های فیزیکی بنیادی، استفاده نمی‌شود. در یک محاسبه میدان خود سازگار هارتری- فاک هدف یافتن حاصل‌ضرب پادمتقارن  توابع تک‌الکترونی است که انتگرال انرژی  را کمینه می‌نماید. از آن‌جا که  صحیح است، بنابراین محاسبات HF-SCF محاسبه از اساس می‌باشد. اصطلاح از اساس نبایستی به معنی 100% صحیح تفسیر شود. در یک محاسبه از اساس اوربیتال مولکولی (SCF‑ MO)،  با تقریب به‌صورت حاصل‌ضرب پادمتقارن اسپین- اوربیتال تک­الکترونی بسط داده می‌شود و از یک مجموعه‌ی پایه محدود و درنتیجه غیرکامل استفاده می‌شود.در روش تابعیت چگالی، تابع موج مولکولی محاسبه نمی‌شود، بلکه چگالی احتمال الکترون مولکولی، ، محاسبه می‌شود و انرژی الکترونی مولکولی از  به­دست می‌آید.در روش مکانیک مولکولی[3] ، از عملگر هامیلتونی مولکولی یا تابع موج استفاده نمی‌شود. در عوض، ‌در این روش به مولکول به‌عنوان تجمعی از اتم‌ها که از طریق پیوندها به یکدیگر متصل هستند، نگاه می‌شود و انرژی مولکولی بر حسب ثابت‌های نیرو مربوط به کشش پیوندها، خمش پیوندها و پیچش حول پیوندها و دیگر پارامترها بیان می‌شود ]1[.تعداد صفحه : 161قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید