Versuch 06 - Friedrich-Schiller-Universität Jena

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Versuch 06 - Friedrich-Schiller-Universität Jena

Friedrich-Schiller-Universität JenaInstitut für Physikalische ChemieBC 6.3.3 Theoretische ChemieComputerübungen 2012D. Bender(b) Führen Sie für alle Moleküle eine Geometrieoptimierung durch und notieren Siedie Nullpunktsenergien.(c) Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Länge der C−H- und C−F-Bindungenund der Zahl der Fluor- und Wasserstoffatome im Molekül?(d) Wiederholen Sie diese Schritte für weitere Funktionale und Basissätze und vergleichenSie die Resultate. Teilen Sie diese Arbeiten untereinander auf.(e) Erkennen Sie einen Trend für Mulliken-Ladungen, Ionisierungspotentiale (Koopmans-Theorem) oder Dipolmomente?2. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit bekannten Ergebnissen (Netz, Literatur).Experimentelle Daten [1, 2]r(C−H) r(C−F) IP / eV µ / DebyeCH 4 1.092 12.51 0.00CH 3 F 1.100 1.383 13.31 1.86CH 2 F 2 1.078 1.357 13.17 1.97CHF 3 1.098 1.332 14.46 1.65CF 4 1.319 16.25 0.00Tabelle 1: Bindungslängen, Ionisierungsenergien, Dipolmomente∆H/ kcalmol∆ZPE/ kcalmolCH 4 + CF 4 −→ 2CH 2 F 2 24.5 2.4CH 4 + CF 4 −→ CHF 3 + CH 3 F 17.3 1.8CH 4 + CH 2 F 2 −→ 2 CH 3 F 12.5 0.6CH 3 F + CHF 3 −→ 2 CH 2 F 2 7.2 0.6CH 2 F 2 + CF 4 −→ 2 CHF 3 -2.4 0.6CH 2 F 2 + CH 3 F −→ CH 4 + CHF 3 -19.9 -1.2Tabelle 2: ReaktionsenthalpienLiteratur[1] D. A. Dixon, The Journal of Physical Chemistry 92, 86 (1988).[2] J. A. G. F. E. W. P. J. David A. Dixon, Benchmark and testing of the local densityfunctional method for moleculra systems, in Density functional methods in chemistry,edited by J. K. Labanowski and J. Andzelm, Springer-Verlag, New York, 1991.[3] F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, John Wiley and Sons Ltd, 1998.

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