CCC:HomeWork3: Difference between revisions

From TheorChemGroup at ZIOC RAS
VisualWikitext
(Created page with "Задача данной практической работы: рассчитать, при какой температуре двуокись азота потеряет с...")
Tags: Mobile edit Mobile web edit
 
(Переформатировал ДЗ 3)
Line 1: Line 1:
Задача данной практической работы: рассчитать, при какой температуре двуокись азота потеряет свой цвет (то есть, когда объёмная доля NO2 в ней станет меньше 0.1%, температуру надо определить с точностью до 20 градусов Цельсия).
== Введение ==
В данной работе рассматривается расчёт спектров поглощения, а также моделирование равновесий на примере двуокиси азота.
 
== Задание ==
 
# Смоделировать УФ спектры NO<sub>2</sub> и N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, сделать выводы об их окраске.
# Смоделировать равновесие 2 NO<sub>2</sub> ⇄ N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> при разных температурах.
# Построить график константы равновесия от температуры и отметить температуру, при которой объёмная доля NO<sub>2</sub> будет меньше 0.1% при атмосферном давлении, с точностью до 20°C.


Для решения данной задачи нужно использовать программный пакет Orca.
Для решения данной задачи нужно использовать программный пакет Orca.


== Оформление задания ==
Описание выполнения домашней работы (составление инпут-файлов, построенные графики, расчёт температуры) необходимо прислать в формате <code>DOCX</code> или <code>PDF</code> на почту ccc@theorchem.ru. Формат отчёта свободный, однако он должен включать в себя все пункты из раздела Задание.
== Дополнительные материалы ==
Расчёт термодинамики в Orca: https://www.orcasoftware.de/tutorials_orca/prop/thermo.html
Расчёт спектров поглощения: https://www.orcasoftware.de/tutorials_orca/spec/UVVis.html
== Рекомендации по выполнению ==
Порядок выполнения:
Порядок выполнения:
# Смоделировать УФ спектры NO2 и N2O4, на их основании показать, что первый имеет бурый цвет, а второй - бесцветный. Примеры ипут-файлов для расчётов УФ-спектров можно найти в архиве в ТГ.
# Смоделировать УФ спектры NO<sub>2</sub> и N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, на их основании показать, что первый имеет бурый цвет, а второй — бесцветный. Для этого потребуется добавить в инпут секцию <code>%tddft nroots N end</code>, подставив вместо <code>N</code> нужное число возбуждённых состояний. Цвет молекулы определяется как [https://www.hisour.com/ru/complementary-colors-24597/ дополнительный цвет] к рассчитанному «цвету поглощения».
# Cмоделировать равновесие 2 NO2 <-> N2O4 при разных температурах (для этого надо, в том числе, найти, как задаётся температура в Orca в мануале).
# Cмоделировать равновесие 2 NO<sub>2</sub> ⇄ N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> при разных температурах. Для этого надо, в числе прочего, найти, как задаётся температура в Orca в мануале. Можно добавить сразу несколько температур
# Построить график константы равновесия от температуры, найти на нём температуру, при которой константа будет таковой, что объёмная доля NO2 будет меньше 0.1%.
# Построить график константы равновесия от температуры (по точкам), найти на нём температуру, при которой константа будет таковой, что объёмная доля NO<sub>2</sub> будет меньше 0.1% при атмосферном давлении (<math>K=p_{N_2O_4}/p^2_{NO_2}</math>).
 
Как и в случае других ДЗ, ход и результаты работы надо подробно описать в отчёте и прислать на почту ccc@theorchem.ru.

Revision as of 17:45, 23 November 2023

Введение

В данной работе рассматривается расчёт спектров поглощения, а также моделирование равновесий на примере двуокиси азота.

Задание

  1. Смоделировать УФ спектры NO2 и N2O4, сделать выводы об их окраске.
  2. Смоделировать равновесие 2 NO2 ⇄ N2O4 при разных температурах.
  3. Построить график константы равновесия от температуры и отметить температуру, при которой объёмная доля NO2 будет меньше 0.1% при атмосферном давлении, с точностью до 20°C.

Для решения данной задачи нужно использовать программный пакет Orca.

Оформление задания

Описание выполнения домашней работы (составление инпут-файлов, построенные графики, расчёт температуры) необходимо прислать в формате DOCX или PDF на почту ccc@theorchem.ru. Формат отчёта свободный, однако он должен включать в себя все пункты из раздела Задание.

Дополнительные материалы

Расчёт термодинамики в Orca: https://www.orcasoftware.de/tutorials_orca/prop/thermo.html

Расчёт спектров поглощения: https://www.orcasoftware.de/tutorials_orca/spec/UVVis.html

Рекомендации по выполнению

Порядок выполнения:

  1. Смоделировать УФ спектры NO2 и N2O4, на их основании показать, что первый имеет бурый цвет, а второй — бесцветный. Для этого потребуется добавить в инпут секцию %tddft nroots N end, подставив вместо N нужное число возбуждённых состояний. Цвет молекулы определяется как дополнительный цвет к рассчитанному «цвету поглощения».
  2. Cмоделировать равновесие 2 NO2 ⇄ N2O4 при разных температурах. Для этого надо, в числе прочего, найти, как задаётся температура в Orca в мануале. Можно добавить сразу несколько температур
  3. Построить график константы равновесия от температуры (по точкам), найти на нём температуру, при которой константа будет таковой, что объёмная доля NO2 будет меньше 0.1% при атмосферном давлении ().
Retrieved from "https://theorchem.ru/mediawiki/index.php?title=CCC:HomeWork3&oldid=2282"