Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Kiểm nghiệm cơ chế phản ứng H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) bằng phương pháp tính hóa học lượng tử

Đề tài ngiên cứu sử dụng lý thuyết hóa học lượng tử và các phương pháp tính toán gần đúng, tốt áp dụng cho hệ nghiên cứu nhằm thu được các tham số về cấu trúc, tần số dao động và các loại năng lượng… của hệ các chất tham gia, các chất sản phẩm, các chất trung gian và các trạng thái chuyển tiếp qua đó thiết lập bề mặt thế năng đầy đủ để giải thích cơ chế phản ứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Kiểm nghiệm cơ chế phản ứng H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) bằng phương pháp tính hóa học lượng tử ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- VŨ THỊ NGỌC LANKIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƢỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- VŨ THỊ NGỌC LANKIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƢỢNG TỬ Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý Mã số: 60440119 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Phạm Văn Nhiêu TS. Vũ Việt Cường Hà Nội - 2015Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN ===***=== Trong quá trình thực hiện đề tài: “KIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNGH2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƢỢNG TỬ”.Tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhàkhoa học, cán bộ, chuyên viên, giảng viên, cán bộ các phòng, ban chức năng củatrường, đặc biệt là các thầy cô khoa Hóa- trường ĐHKHTN- ĐHQGH tôi xin bàytỏ lòng biết ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Phạm Văn Nhiêu và TSVũ Việt Cường – những người thầy giáo đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, tâm huyết,truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong quá trình học tậpvà nghiên cứu để hoàn thành luận văn này. Đồng thời, con cũng xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, các thầy giáo, cô giáo,các anh, chị, em đồng nghiệp nơi tôi công tác tại trường THPT Chí Linh- HảiDương, bạn bè và người thân đã động viên, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quátrình học tập và hoàn thành luận văn của mình. Do còn giới hạn về mặt thời gian cũng như những kinh nghiệm, khả năngcủa bản thân còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mongnhận được sự đóng góp ý kiến chân thành của quý thầy cô và bạn bè. Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn với tất cả tấm lòng! Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Học viên Vũ Thị Ngọc LanVũ Thị Ngọc LanLuận văn thạc sĩMỤC LỤCLỜI CẢM ƠNDANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮTDANH MỤC BẢNGDANH MỤC HÌNH VẼPHẦN MỞ ĐẦU ..........................................................................................................1I. Lí do chọn đề tài ............................................................................................1II. Mục đích nghiên cứu. ....................................................................................1III. Nhiệm vụ nghiên cứu. ....................................................................................2IV. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................2CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................31.1. Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử .................................................................. 3 1.1.1.Phương trình Schrodinger ............................................................................. 3 1.1.2.Sự gần đúng Born – Oppenheirmer ............................................................... 4 1.1.3.Phương pháp biến phân ................................................................................. 5 1.1.4.Thuyết trường tự hợp Hartree – Fock ........................................................... 7 1.1.5.Phương trình Roothaan ................................................................................. 81.2. Cơ sở của các phương pháp tính gần đúng lượng tử ........................................... 9 1.2.1.Giới thiệu các phương pháp tính gần đúng lượng tử .................................. 10 1.2.2.Tương quan electron .................................................................................... 16 1.2.3.Bộ hàm cơ sở ............................................................................................... 17 1.2.3.1.Obitan kiểu Slater và kiểu Gauss (STOs và GTOs) .................................. 18 1.2.3.2. Những bộ hàm cơ sở thường dùng ........................................................... 18 1.2.4.Phương pháp phiếm hàm mật độ(DFT) ....................................................... 20 1.2.4.1. Các định lý Hohenburg – Kohn (HK) ...................................................... 20 1.2.4.2. Phương pháp Kohn – Sham (KS) ............................................................. 21 1.2.4.3. Sự gần đúng mật độ khoanh vùng ............................................................ 23 1.2.4.4. Sự gần đúng gradient tổng quát ............................................................... 23Vũ Thị Ngọc LanLuận văn thạc sĩ 1.2.4.5.Phương pháp hỗn hợp .............................................................................. 24 1.2.4.6.Một số phương pháp DFT thường dùng ................................................... 251.3. Bề mặt thế năng ( Potential Energy Surface: PES)..................................... 25 1.3.1. Bề mặt thế năng ......................................................................................... 25 1.3.2. Điểm yên ngựa và đường phản ứng . ........................................................ 29 1.3.3. Tọa độ phản ứng ...