Giải SGK Chuyên đề Hóa học 10 Bài 11. Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng

Trả lời:

Không dùng máy móc thí nghiệm, bằng máy tính để giải thích mối quan hệ giữa cấu tạo phân tử và tính chất của chất thì chúng ta dựa vào các phần mềm tính toán hóa học như phần mềm MOPAC, …

Trả lời:

Cách tiến hành

Bước 1. Sử dụng Notepad hoặc Wordpad tạo file dữ liệu. File dữ liệu để tối ưu hoá cấu trúc của phân tử và tính nhiệt hình thành của phân tử H$_{2}$O có nội dung như sau:

Trong đó:

- Từ khóa AM1 là để sử dụng phương pháp bán kinh nghiệm AM1.

- Từ khoá OPT là để tối ưu hoá cấu trúc hình học. Từ ENPART là để tính năng lượng phân tử.

- Cấu trúc hình học của phân tử H$_{2}$O ở file dữ liệu này được hiểu như sau: Nguyên tử thứ nhất là oxygen (O1) được mô tả ở hàng thứ nhất. Nguyên tử thứ 2 là hydrogen (H(2)) được mô tả ở hàng thứ hai. H(2) liên kết với O(1) bằng liên kết có độ dàỉ 0.97 . Nguyên tử thứ 3 là hydrogen (H(3)) được mô tả ở hàng thứ ba, H(3) liên kết với O(1) bằng liên kết có độ dài 0.97 . Góc H(3)O(1)H(2) = 104,5$^{o}$.

- Số 0 đứng sau mỗi giá trị độ dài liên kết hay góc liên kết có nghĩa là độ dài liên kết hay góc liên kết này được giữ có định.

- Số 1 đứng sau mỗi giá trị độ dài liên kết hay góc liên kết có nghĩa là độ dài liên kết hay góc liên kết này sẽ được tối ưu

Bước 2: Lưu file dữ liệu vào thư mục “D\Nguyen Van A\MOPAC_Working”. Kiểu file là “.txt”. Ví dụ: “H2O_AM1.txt” ⟶ Đóng file vừa soạn thảo “H2O.AM1.txt”.

Trả lời:

Cách tiến hành:

- Bước 1. Đổi file dữ liệu đã tạo (ở hoạt động 1) sang dạng đuôi “.mop”, ví dụ: “H2O_AM1.mop”. Vào thư mục “D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working”, nháy chuột phải chọn Rename rồi thay đuôi ".txt" thành đuôi ".mop".

- Bước 2. Nháy chuột phải vào file "H2O_AM1.mop"

Chọn Open with ⟶ MOPAC2016.exe.

Lúc này file dữ liệu “H2O_AM1.mop" được chạy bằng MOPAC. Sau khi chạy xong, xuất hiện file kết quả tính "H2O_AM1.out" trong thư mục "D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_ Working".

Trả lời:

Cách tiến hành:

Nháy chuột phải vào file “H2O_AM1.out”, chọn Open with Wordpad.

Đoạn văn bản đầu của file như sau:

Đoạn văn bản kết thúc file “H2O_AM1.out” như sau:

Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử H$_{2}$O (thể hơi) ở file “H2O_AM1.out”.

FINAL HEAT OF FORMATION= -59.25050 KCAL/MOL = -247.90410 KJ/MOL

Giá trị này khá gần đúng so với giá trị thực nghiệm. Theo thực nghiệm, nhiệt tạo thành của phân tử H$_{2}$O(thể hơi) là –241,826 kJ/mol.

Giá trị năng lượng phân tử của H$_{2}$O (thề hơi), kí hiệu là ETOT (EONE + ETWO) ở file "H2O_AM1.out":

ETOT (EONE + ETWO) -348.5632 EV

Trả lời:

Nháy chuột phải vào file “H2O_AM1.out”, chọn Open with Wordpad, đi đến đoạn văn bản sau:

Đoạn văn bản này cho biết độ dài liên kết (bond length) và góc liên kết (bond angle) của phân tử H$_{2}$O.