پایان­نامه

 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                                                            صفحه

فصل اول: مروری بر روش­های محاسباتی نظری 1

1-1) مقدمه  2

1-2) روش‌های شیمی محاسباتی. 3

1-2-1) روش‌های مکانیک مولکولی. 3

1-2-2) روش‌های مكانیك كوانتومی. 5

1-2-2-1) روش‌های از اساس.. 5

1-2-2-1-1) تقریب بورن- اپنهایمر 9

1-2-3) روش‌های گوسین. 10

1-2-4) روش‌های وردشی. 12

1-2-4-1) سیستم‌های پوسته باز و بسته. 12

1-3) نظریه هارتری– فاك.. 13

1-3-1) معادله‌ی شرودینگر 15

1-4) مجموعه‌ی پایه. 16

1-4-1) مجموعه‌های پایه حداقل. 20

1-4-2) مجموعه‌های پایه ظرفیتی شکافته. 21

1-4-3) مجموعه‌های پایه قطبیده 21

1-4-4) مجموعه‌های همبستگی- سازگار 22

1-4-6) خطای قطع مجموعه‌ی پایه. 22

1-4-7) خطای برهم‌نهی مجموعه‌ی پایه. 23

1-5) همبستگی الكترونی. 24

1-5-1) روش برهم‌كنش پیكربندی. 25

1-5-1-1) روش برهم‌كنش پیكربندی کامل. 25

1-5-1-2) روش برهم‌كنش پیكربندی با برانگیختگی یگانه (CIS) 26

1-5-1-3) روش برهم‌كنش پیكربندی با برانگیختگی یگانه و دوگانه  (CISD) 26

1-5-1-4) روش برهم‌كنش پیكربندی مربعی. 27

1-5-1-5) روش برهم‌كنـش پیكـربنـدی درجه 2، با جـایگزینـی یگانه و دوگانه (QCISD) 27

1-5-2) روش خوشه‌های جفت‌شده 28

1-6) نظریه اختلال مولر- پلست.. 28

1-7) ساختار برنامه. 30

1-8) نظریه‌ی تابعیت چگالی. 31

1-9) پتانسیل‌های بین مولکولی. 33

1-9-1) پتانسیل برهم‌کنش برد بلند. 34

1-9-2) پتانسیل برهم‌کنش برد کوتاه 35

1-10) ضریب دوم ویریال. 35

1-10-1) منشاء معادله‌ی حالت ویریال. 37

1-10-3) بررسی معادله‌ی حالت ویریال از طریق مكانیك آماری. 42

1-10-4) توصیف كلاسیكی ضریب دوم ویریال. 45

1-11) برهم‌کنش‌های چندذره‌ای و اثر گونه‌ی سوم. 48

1-12) دانستنی‌هایی درباره فلوئور 54

1-12-1) تاریخچه‌‌ی فلوئور 55

1-12-2) کاربردهای فلوئور 55

1-12-3) خواص فیزیكی فلوئور 65

1-12-4) خواص شیمیایی فلوئور 58

1-12-5) ترکیبات فلوئور 58

1-12-6) تأثیر فلوئور بر انسان، تغذیه و سلامتی. 58

1-12-7) نحوه‌ی عمل فلوئور در بدن. 60

1-12-8) منابع غذایی فلوئور 61

1-12-9) اثرات فلوئور بر محیط زیست.. 62

فصل دوم: محاسبه ضریب دوم ویریال گاز فلوئور با استفاده از روش QCISD(T)/Aug-
cc-pVTZ. 63

2-1) مقدمه  64

2-2) تاریخچه‌ی محاسباتی ضریب دوم ویریال. 66

2-3) شیوه‌ی محاسباتی ضریب دوم ویریال برای مولکول گازی F2 75

2-4) نتیجه‌گیری. 96

فصل سوم: بررسی اثر گونه‌ی سوم سیستم F2-F2 با مجموعه پایه aug-cc-pVTZ درسطح نظری QCISD(T)  99

3-1) مقدمه  100

3-2) تاریخچه. 102

3-3) بررسی اثر گونه‌ی سوم بر پتانسیل بین‌مولکولی سیستم  F2-F2 113

3-4) نتیجه‌گیری. 129

مراجع    131

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول (1-1) خواص فیزیكی ف   ‌لوئور. 57

جدول (2-1) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با پتانسیل تصحیح‏شده و تصحیح‏نشده در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین   80

جدول (2-2) بررسی اثر وزن آماری بر مقادیر ضریب دوم ویریال مولکول F2 با پتانسیل‏های تصحیح‏شده در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین.. 81

جدول (2-3) ضریب دوم ویریال مولکولF2  با استفاده از پتانسیل تصحیح‏شده وتصحیح‏نشده

این مطلب را هم بخوانید :

در دامنه‏ی دمایی 100 تا 600 کلوین برای θ2 برابر 0°،45°  و 90°. 82

جدول (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°. 83

جدول (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°. 84

جدول (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°. 85

جدول (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°. 86

جدول (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°. 87

جدول (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°. 88

جدول(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°. 89

جدول(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°. 90

جدول(2-12): ضریب دوم ویریال مولكول F2 با پتانسیل‌های تصحیح‌نشده و تصحیح‌شده در دامنه‌ی دمایی 100 تا 350 كلوین.. 91

جدول(2-13): تأثیر فاكتور 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. 93

جدول(2-15): داده‌های ضریب دوم ویریال مولكول  با مجموعه‎پایه‌  با استفاده
از پتانسیل‌های تصحیح‏شده و تصحیح‏نشده در دامنه‌ی دمایی 100 تا 350 كلوین. 94

جدول(2-16): داده‌های ضریب دوم ویریال مولكول  با مجموعه‎پایه‌ی  بااستفاده
از پتانسیل‌های تصحیح‏شده برای زاویه‌ی q2 برابر ˚0، ˚45 و ˚90 در دامنه‌ دمایی
100 تا 350 كلوین. 95

جدول (3-1) آرایه‌ی Z مربوط به بهینه‌کردن سیستم F2-F2 115

جدول (3-2) خلاصه‌ای از کارهای تحقیقاتی انجام‏شده روی اثر جسم سوم سیستم F2-F2. 129

 

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                              صفحه

شکل (2-1) نمایش هندسه‌ی عمومی سیستم F2-F2 مطالعه‏شده در این تحقیق.. 76

شکل (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   81

شکل(2-4) ضریب دوم ویریال با استفاده از پتانسیل تصحیح‌شده و θ2 برابر 0°، 45 و
90°. 82

شکل (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°. 83

شکل (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. 84

شکل (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. 85

شکل (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. 86

شکل (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°. 87

شکل (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°. 88

شکل (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°. 89

شکل (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°. 90

شكل (2-13) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دمابا استفاده از
پتانسیل‌های تصحیح‌شده و تصحیح‌نشده. در سطح نظری MP2. 91

شكل (2-14) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دما با در‌نظرگرفتن
وزن آماری و بدون وزن آماری بولتزمن در سطح نظری MP2. 94

شكل (2-15) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور به‌عنوان تابعی از دما برای زاویه 2θ
برابر˚0، ˚45 و ˚90 و ضریب دوم ویریال كلی تصحیح‌شده. در سطح
نظری MP2. 93

شكل (2-16) ضریب دوم ویریال گاز فلوﺋور با مجموعه‎پایه‌ی ‎6-31G* با استفاده از پتانسیل‌ تصحیح‌نشده به‌عنوان تابعی از دما. 94

شكل (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 كلی تصحیح‌شده. 95

شكل (3-1) هندسه‌ی مورد استفاده در بررسی اثر گونه‌ی سوم برای نزدیك شدن
منومر  سوم در صفحه‌ی xy. 116

شکل(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. 118

شکل(3-3) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت X برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 119

شکل(3-4) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت Y برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم  F2-F2بر حسب فاصله. 120

شکل(3-5) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت Z برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم  F2-F2بر حسب فاصله. 120

شکل(3-6) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت XY برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 121

شکل(3-7) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت YZ برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 121

شکل(3-8) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم در جهت XZ برای نزدیک شدن
منومر سوم به سیستم F2-F2 بر حسب فاصله. 122

شكل (3-9) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیك شدن منومر سوم بر
روی محور x به سیستم  F2-F2به‌عنوان تابعی از RTB. 122

شكل (3-10) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیك شدن منومر  سوم بر
روی محور y به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی از RTB. 123

شكل (3-11) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیك شدن منومر  سوم بر
روی محور z به سیستم F2-F2  به‌عنوان تابعی ازRTB. 124

شكل (3-12) انرژی مربوط به اثر گونه‌ی سوم برای نزدیك شدن منومر  سوم بر