Bazı Gaz Reaksiyonlarının İçsel Reaksiyon Koordinat (IRC) Hesaplamaları ile Entalpileri ve Aktivasyon Enerjileri

Bu çalışmada bazı gaz reaksiyonlarının İçsel Reaksiyon Koordinat (IRC) hesaplamaları ile entalpileri ve aktivasyon enerjileri teorik olarak elde edildi. İlk kez olarak IRC hesaplamalarında kullanılan yaklaşık geçiş halleri, reaksiyon aşamalarını takip eden iki boyutlu Potansiyel Enerji Yüzey (PES) taramalarındaki merdiven noktalar olarak kullanıldı. Bütün hesaplamalarda, 6-31 G(d,p) seviyede Yoğunluk Fonksiyonel Teori (DFT/B3LYP) kullanıldı. Reaksiyonların PES grafiklerindeki merdiven noktalar, IRC hesaplamalarında uygun reaksiyon eğrisi bulununcaya kadar birer birer yaklaşık Geçiş Hali (TS) olarak alındı. IRC hesaplamaları ile elde edilen TS’ler tek bir negatif (imejiner) frekans için test edildi. Bütün reaksiyonların, reaktant, ürün ve geçiş hallerini gösteren enerji diyagram şemaları çizildi ve onların entalpileri ve aktivasyon enerjileri elde edildi. Entalpi değerlerinden reaksiyonların, endotermik veya ekzotermik olduğu tespit edildi. Hesaplanan aktivasyon enerjileri literatürdeki değerlerle karşılaştırıldı.

Enthalpies and Activation Energies of Several Gas Reactions by Intrinsic Reaction Coordinate (IRC) Calculations

In the present study, we have theoretically obtained the enthalpies and activation energies of several gas reactions by Intrinsic Reaction Coordinate (IRC) calculations. Being a first time, the approximate transition states used in the IRC calculations were obtained from the saddle points on the two dimensional Potential Energy Surface (PES) scans trucking the pathway of the reactions. In all the calculations, the Density Functional Theory (DFT/B3LYP) with 6-31 G (d, p) level was used. The saddle points on the PES graphs of the reactions were used one by one as an approximate transition state (TS) in the IRC calculations until the appropriate reaction path was obtained. The obtained TS’s from the IRC calculations were tested for having only one imaginary frequency. The energy diagram schemes showing the reactants, products and transition states of all the reactions were drawn, and their enthalpies and activation energies were determined. From the enthalpy values it was decided whether the reactions are endothermic or exothermic. The calculated activation energies were compared with the ones in the literature.

___

  • Lefebvre A. H., Ballal D. R., “Gas Turbine Combustion: Alternative Fuels and Emissions (third ed.)”, CRC Press, Boca Raton, (2010).
  • Kroupnov A. A., Pogosbekian M. Ju., “DFT calculation-based study of the mechanism for CO2 formation in the interaction of CO and NO2 molecules”, Chem. Phys. Lett., 2018, 710, 90-95.
  • Jaroszynska-Wolinska J., “The reaction mechanism of ozone with the NO and NO2 oxides”, J. Mol. Struct.Theochem, 2010, 952, 74-83.
  • Frisch M.J., et. al., Gaussian 09 Revision D.01, Gaussian Inc, Pittsburgh PA, (2009).
  • Frisch A., Nielsen A.B., Holder A.J., Gauss View User Manual, Gaussian Inc., Pittsburg PA, (2001).
  • Wang Y., Fu G., Zhang Y., Xu X., Wan H., “O-atom transfer reaction from N2O to CO: A theoretical investigation”,Chem. Phys. Lett., 2009, 475, 202-207.
  • Tiana D., Zenga C., Wanga H., Chenga X., Zhenga Y., Xiangd C., Lia K., Zhu X., “Effect of transition metal Fe adsorption on CeO2(110) surface in themethane activation and oxygen vacancy formation: a densityfunctional theory study”, Appl. Surf. Sci., 2017, 416, 547-564.
  • Hohenberg P., Kohn W., “Inhomogeneous electron gas”, Phys. Rev., 1964, 136, b864-b871.
  • Kohn W., Sham L.J., “Self-consistent equations including exchange and correlation Effects”, Phys. Rev., 1965, 140, a1133–a1138.
  • Becke A.D., “Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior”, Phys. Rev. A.,1988, 38, 3098-3100.
  • Lee C., Yang W., Parr R.G., “Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density”, Phys. Rev. B.,1988, 37, 785-789.
  • Frisch M.J., et. al., Gaussian 03 Revision A.1, Gaussian Inc, Pittsburgh PA, (2003).
  • Peng C., Schlegel H. B., “Combining synchronous transit and Quasi-Newton methods for finding transition states”, Israel J. Chem.,1993, 33, 449-454.
  • Baulch D., et al.,“Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry: supplement I CODATA task group on chemical kinetics”, Suppl. Int. J. Phys. Chem. Ref. Data,1982, 11, 327-496.
El-Cezeri-Cover
  • ISSN: 2148-3736
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Tüm Bilim İnsanları ve Akademisyenler Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bor Karbür Takviyeli Al Esaslı Kompozitlerin Özellikleri Üzerine Bor Karbür Takviye Miktarının Etkisi

Serhatcan Berk AKÇAY, Temel VAROL, Onur GÜLER, Hüseyin Can AKSA

Ateş Böceği Algoritması ile Quadrotor Pozisyon Kontrolü

Büşra KESKİN, Kemal KESKİN

Elektrokardiyografi Yardımıyla Hipertansiyonun Otomatik Belirlenmesinde Ampirik Kip Ayrışımının Gürültülü ve Gürültüsüz Sinyaller Üzerindeki Performansının Karşılaştırılması

Yunus Emre ERDOĞAN, Ali NARİN

Gömülü Mıknatıslı Senkron Motorların Modüleli Model Öngörülü Tork Kontrolü

Uğur Ufuk KÖRPE, Mustafa GÖKDAĞ, Mikail KOÇ, Ozan GÜLBUDAK

Atık Lastik Katılmış Betonun Süspansiyon Teorisi İle İncelenmesi

İlker Bekir TOPÇU, Tayfun UYGUNOĞLU

Geçityaka Köyü (Tunceli) Çevresindeki Elazığ Magmatik Kompleksi’ne Ait Kayaçların Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri

Abdullah SAR, Mustafa Eren RİZELİ, Mehmet Ali ERTÜRK

Görüntü İşleme ve Gözetimli Öğrenme Yardımıyla Endüstriyel Beyaz Kuvars Taş Sınıflandırması

Fatih AKKOYUN, Orçun EKİN, Özel SEBETCİ

Dilimsel Dengeli Konsol Yöntemi ile Tasarlanan Bir Köprünün Yapım Aşamaları Dikkate Alınarak Yapısal Davranış ve Maliyet Açısından İncelenmesi

Özlem ÇAVDAR

Öğrencilerin Akademik Performanslarının Tahmin Edilmesi için AutoML Tekniğinin Uygulanması

Sevda AGHALAROVA, Sinem BOZKURT KESER

SIFT ve Şablon Eşleme ile Lastik İzi Desenlerinin Tanınması

Asuman GÜNAY YILMAZ, Nasif NABİYEV