Прогнозирование энтропии образования органических веществСтатьи / Прогнозирование энтропии образования органических веществСтраница 5
Пример 2.2
Методом Бенсона рассчитать 2,2,4-триметилпентана.
Решение
1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:
2. Расчет энтропии выполнен аналогично примеру 2.1. и приведен в табл. 2.3. Комментария требует только поправка на симметрию молекулы, –R×ln(3·35), учитывающая пять метильных волчков и один третбутильный, каждый из которых имеет ось симметрии третьего порядка.
Для этого соединения рекомендовано [1] значение энтропии 423,21 Дж/(моль×К). Ошибка расчета по методу Бенсона составляет, таким образом, 0,05 % отн.
Таблица 2.3
Тип атома |
Количество атомов данного типа |
Парциальный вклад, Дж/(моль·К) |
Вклад в свойство, кДж/моль |
CH3–(C) |
5 |
127,24 |
636,2 |
CH2–(2C) |
1 |
39,41 |
39,41 |
CH–(3C) |
1 |
-50,50 |
-50,50 |
C–(4C) |
1 |
-146,86 |
-146,86 |
Поправка на симметрию молекулы, –R·ln(36) |
-54,81 | ||
Поправка на оптическую изомерию, R·ln2 | |||
Итого: |
8 |
423,44 |
Пример 2.3
Методом Бенсона рассчитать окиси этилена.
Решение
1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:
2. Расчет энтропии выполнен аналогично примеру 2.1 и приведен в табл. 2.4.
Для этого соединения рекомендовано [1] значение энтропии 242,4 Дж/(моль×К). Ошибка расчета по методу Бенсона составляет, таким образом, –0,6 % отн.
Таблица 2.4
Тип атома |
Количество атомов данного типа |
Парциальный вклад, Дж/(моль·К) |
Вклад в свойство, кДж/моль |
CH2–(С,O) |
2 |
41,0 |
82,0 |
O–(2C) |
1 |
36,30 |
36,30 |
Поправка на напряжение цикла |
131,4 | ||
Поправка на симметрию молекулы, –R·ln2 |
-5,76 | ||
Итого: |
8 |
243,9 |
Приведенные примеры показывают достаточно высокие прогностические возможности метода Бенсона для соединений различных классов. Тем не менее, более широкая апробация метода свидетельствует о том, что иногда для относительно несложных структур погрешности расчета оказываются значительными. Примером тому служит материал (табл. 2.5), который показывает, что среднее абсолютное отклонение расчетных величин от экспериментальных
составляет для рассмотренных алканов 7,9 Дж/(моль×К), а для 30% всей выборки превышает 10 Дж/(моль×К). При этом средняя относительная погрешность в 1,6%, представляющаяся, на первый взгляд, невысокой, не должна вводить в заблуждение, поскольку погрешности в оценках такого уровня искажают значение, например, константы равновесия для химического превращения более чем вдвое.
Смотрите также
Стронций (Strontium), Sr
Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерал ...
Иттрий (Yttrium), Y
Минерал иттербит, который дал имя иттрию, назван в честь деревни Иттербю (Ytterby) расположенной на острове Руслаген в Швеции. В дальнейшем, минерал иттербит изменил свое название на гадолинит в честь ...
Тантал (Tantalum), Та
Тантал - химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 73, атомная масса 180,948; металл серого цвета со слегка свинцовым оттенком. В природе находится в виде двух изотоп ...