ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
VŨ THỊ NGỌC LAN
KIỂM 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 LAN
KIỂM 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 Cƣờng
Hà Nội - 2015
Luận văn thạc sĩ
Vũ Thị Ngọc Lan
LỜI CẢM ƠN
===***===
Trong quá trình thực hiện đề tài: “KIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG
H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƢỢNG TỬ”.
Tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà
khoa học, cán bộ, chuyên viên, giảng viên, cán bộ các phòng, ban chức năng của
trƣờng, đặc biệt là các thầy cô khoa Hóa- trƣờng ĐHKHTN- ĐHQGH tôi xin bày
tỏ 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 TS
Vũ Việt Cƣờng – những ngƣời thầy giáo đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, tâm huyết,
truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong quá trình học tập
và 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 trƣờng THPT Chí Linh- Hải
Dƣơng, bạn bè và ngƣời thân đã động viên, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập và hoàn thành luận văn của mình.
Do còn giới hạn về mặt thời gian cũng nhƣ những kinh nghiệm, khả năng
của bản thân còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong
nhận đƣợc 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 Lan
Luận văn thạc sĩ
Vũ Thị Ngọc Lan
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ
PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
I. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
II. Mục đích nghiên cứu. .................................................................................... 1
III. Nhiệm vụ nghiên cứu. .................................................................................... 2
IV. Phƣơng pháp nghiên cứu. .............................................................................. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................ 3
1.1. Cơ sở lý thuyết hóa học lƣợng tử .................................................................. 3
1.1.1.Phƣơng trình Schrodinger ............................................................................. 3
1.1.2.Sự gần đúng Born – Oppenheirmer ............................................................... 4
1.1.3.Phƣơng pháp biến phân ................................................................................. 5
1.1.4.Thuyết trƣờng tự hợp Hartree – Fock ........................................................... 7
1.1.5.Phƣơng trình Roothaan ................................................................................. 8
1.2. Cơ sở của các phƣơng pháp tính gần đúng lƣợng tử ........................................... 9
1.2.1.Giới thiệu các phƣơng pháp tính gần đúng lƣợng tử .................................. 10
1.2.2.Tƣơng 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 thƣờng dùng ........................................................... 18
1.2.4.Phƣơng pháp phiếm hàm mật độ(DFT) ....................................................... 20
1.2.4.1. Các định lý Hohenburg – Kohn (HK) ...................................................... 20
1.2.4.2. Phƣơng 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 ............................................................... 23
Luận văn thạc sĩ
Vũ Thị Ngọc Lan
1.2.4.5.Phƣơng pháp hỗn hợp .............................................................................. 24
1.2.4.6.Một số phƣơng pháp DFT thƣờng dùng ................................................... 25
1.3. Bề mặt thế năng ( Potential Energy Surface: PES) ..................................... 25
1.3.1. Bề mặt thế năng ......................................................................................... 25
1.3.2. Điểm yên ngựa và đƣờng phản ứng . ........................................................ 29
1.3.3. Tọa độ phản ứng thực ( Intrinsic Reaction Coordinate – IRC). ................ 29
1.4. Cơ sở lí thuyết về động hóa học. .................................................................... 29
1.4.1. Tốc độ phản ứng ........................................................................................ 28
1.4.1.1. Định nghĩa .............................................................................................. 28
1.4.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ phản ứng. .......................................... 29
1.4.2. Cơ chế phản ứng, phân tử số và bậc của phản ứng ................................. 30
1.4.2.1. Cơ chế phản ứng ...................................................................................... 30
1.4.2.2. Phân tử số ................................................................................................ 30
1.4.2.3. Bậc phản ứng .......................................................................................... 31
1.4.3. Hằng số tốc độ phản ứng .......................................................................... 34
1.4.3.1. Phản ứng bậc 1 ........................................................................................ 34
1.4.3.2. Phản ứng bậc 2 ........................................................................................ 34
1.4.3.3. Phản ứng bậc ba ..................................................................................... 34
1.4.4. Phƣơng pháp nghiên cứu động học của phản ứng phức tạp ................... 35
1.4.4.1. Phƣơng pháp nồng độ dừng ................................................................... 35
1.4.4.2. Phƣơng pháp giai đoạn khống chế ......................................................... 35
1.4.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng. Năng lƣợng hoạt hóa.... 35
1.4.5.1. Quy tắc Van't Hoff (1852-1911) .............................................................. 35
1.4.5.2. Năng lƣợng hoạt hóa .............................................................................. 36
1.4.5.3. Biểu thức Areniuyt .................................................................................. 36
1.4.5.4. Xác định năng lƣợng hoạt hóa ............................................................... 37
1.4.6. Phản ứng quang hóa học ......................................................................... 37
1.4.7. Vài nét sơ lƣợc về xúc tác .......................................................................... 38
1.4.8. Thuyết phức hoạt động (Còn gọi là trạng thái chuyển tiếp) ................... 41
