Bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi mở đầu trang 67 Chuyên đề Hóa 10 Không dùng máy móc thí nghiệm, bằng máy tính làm thể nào để giải thích mối quan hệ giữa[.]
Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc lượng A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi mở đầu trang 67 Chun đề Hóa 10: Khơng dùng máy móc thí nghiệm, máy tính làm thể để giải thích mối quan hệ cấu tạo phân tử tính chất chất? Lời giải: MOPAC chương trình (hay phần mềm) tính tốn hóa học để thực phép tính bán thực nghiệm hệ nguyên tử phân tử Chương trình vận hành cách tạo tệp đầu vào ASCII sử dụng chương trình soạn thảo văn thuận tiện nào, ví dụ Notepad hay Wordpad sau chạy chương trình Kết phép tính nhiều tệp đầu B/ Câu hỏi I Mở đầu II Tối ưu hóa cấu trúc hình học tính nhiệt tạo thành cấu trúc phân tử phương pháp bán kinh nghiệm III Cách đọc file kết sử dụng kết Câu hỏi trang 70 Chuyên đề Hóa 10: Xác định độ dài liên kết O-H góc liên kết HOH phân tử nước, tính tối ưu theo phương pháp AM1 Hãy so sánh chúng với giá trị thực nghiệm độ dài liên kết O – H o (0,97 A ) góc liên kết HOH (104,5o) Lời giải: Độ dài liên kết O-H góc liên kết HOH phân tử nước, tính tối ưu theo o phương pháp AM1 0,96 A 103,5o Kết gần với giá trị thực nghiệm cho Câu hỏi trang 74 Chuyên đề Hóa 10: Tạo file liệu thực phép tính tối ưu hố cấu trúc phân tử, tính nhiệt hình thành lượng phân tử NH3, CH4 Hướng dẫn: File liệu để tối ưu hoả cấu trúc, tinh nhiệt hình thành lượng phân tử NH3 phần mềm MOPAC có nội dung sau: Trong 120.0 giá trị góc nhị diện hai mặt phẳng: H(4)N(2)H(3) N(2)H(3)H(1) Cách tiến hành: thực theo bước Hoạt động 1, Hoạt động Hoạt động 3, mục II, III Lời giải: Bước Vào Notepad, gõ lại nội dung để tối ưu hóa ⟶ Lưu file với “.txt” Bước Đổi đuôi file thành “.mop” Bước Chọn file vừa đổi đuôi, nháy chuột phải ⟶ Chọn Open with ⟶ Choose another app ⟶ MOPAC2016 Khi có file “.out” Bước Chọn file đuôi “.out” ⟶ Chuột phải ⟶ Open with ⟶ Notepad WordPad Bước Đọc kết Giá trị nhiệt tạo thành phân tử NH3 (thể khí) file “NH3_AM1.out” là: Giá trị lượng phân tử NH3 (thể khí), kí hiệu ETOT (EONE + ETWO) file “NH3_AM1.out” là: Phân tử CH4 Bước Vẽ cấu trúc phân tử CH4 Ở phía trái giao diện phần mềm Avogadro, chọn Draw Settings ⟶ Element, chọn nguyên tố carbon Nháy chuột vào hình Avogadro, cấu trúc phân tử CH4 hiển thị Bước Chọn Extensions ⟶ MOPAC ⟶ Nhập Title, Method chọn AM1, Calculation chọn Geomtry Optimization ⟶ Chọn Generate Bước Tiến hành lưu file Bước Chọn mở file vừa lưu MOPAC 2016 có file out xuất Bước Mở file đuôi “.out” Notepad WordPad Bước Đọc kết Giá trị nhiệt tạo thành phân tử CH4 (thể khí) là: Giá trị lượng phân tử CH4 (thể khí) là: Câu trang 74 Chuyên đề Hóa 10: Sử dụng kết tính tối ưu hóa cấu trúc để thấy cấu trúc hình học, hiển thị tham số cấu trúc phân từ NH3, CH4 Từ đó, thấy xu hướng biến đổi độ dài liên kết H−X góc liên kết HXH (X O, N, C) Hướng dẫn Thực theo bước Hoạt động 4, Hoạt động 5, mục III Lời giải: Kết độ dài liên kết C – H góc liên kết HCH là: Kết độ dài liên kết N – H góc liên kết HNH là: o o Ta thấy độ dài liên kết O-H (0,96 A ) nhỏ độ dài liên kết N-H (0,999 A ) nhỏ o độ dài liên kết C-H (1,11 A ) Góc liên kết HOH (103,5o) nhỏ góc liên kết HNH (108,5o), nhỏ góc liên kết HCH (109,5o) Các độ dài liên kết góc liên kết tính có sai khác so với số liệu thực nghiệm, độ dài liên kết X-H giảm dần X C, N đến O; góc liên kết HXH giảm dần theo chiều tương tự Em trang 74 Chuyên đề Hóa 10: Sử dụng kết tính tốn đề thấy xu hướng thay đổi độ dài liên kết, góc liên kết, lượng phân tử dãy chất, ví dụ CH4, NH3, H2O phù hợp với định luật tuần hoàn Lời giải: Độ dài liên kết giảm dần từ H2O < NH3 < CH4 điều phù hợp với định luật tuần hoàn ... liên kết H−X góc liên kết HXH (X O, N, C) Hướng dẫn Thực theo bước Hoạt động 4, Hoạt động 5, mục III Lời giải: Kết độ dài liên kết C – H góc liên kết HCH là: Kết độ dài liên kết N – H góc liên kết. .. độ dài liên kết O-H (0,96 A ) nhỏ độ dài liên kết N-H (0,999 A ) nhỏ o độ dài liên kết C-H (1,11 A ) Góc liên kết HOH (103 ,5o) nhỏ góc liên kết HNH (108 ,5o), nhỏ góc liên kết HCH (109 ,5o) Các... liên kết góc liên kết tính có sai khác so với số liệu thực nghiệm, độ dài liên kết X-H giảm dần X C, N đến O; góc liên kết HXH giảm dần theo chiều tương tự Em trang 74 Chuyên đề Hóa 10: Sử dụng kết