КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ DFT ЛОКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ГИДРАТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОНА И ДИЭЛЕКТРОНА
И.И. Захаров1,2
1Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, 91000 Украина, Луганск, ул. Будённого
zvonu@rambler.ru
2Технологический институт, 93400 Украина, Северодонецк, Советский просп., 59А
Ключевые слова: квантово-химические DFT и РCM расчеты, молекулярные кластеры воды (H2О)8, (H2О)8– и (H2О)82–, модели гидратированного электрона и диэлектрона, приближение супермолекула-континуум
Страницы: 631-640
Подраздел: ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
Аннотация
Методом DFT-B3LYP с расширенным базисом 6-311++G(3df,3pd) рассчитано адиабатическое связанное состояние избыточного электрона для кластера воды (H2O)8- в газовой фазе. Для жидкой фазы расчет проведен в модели поляризуемого континуума PCM с учетом влияния растворителя (вода, e = 78,38) в приближении супермолекула-континуум. Значение, рассчитанное методом DFT-B3LYP, вертикальной энергии связи (ВЭС) избыточного электрона в анионном кластере ВЭС-(H2O)8- = 0,59 эВ хорошо соответствует экспериментальному значению 0,44 эВ, полученному из фотоэлектронных спектров в газовой фазе. рассчитанное значение РСМ-B3LYP ВЭС избыточного электрона для кластера (H2O)8- в жидкой фазе (ВЭС = 1,70 эВ) хорошо соответствует максимуму полосы поглощения λmax = 715 нм (ВЭС = 1,73 эВ) в оптическом спектре гидратированного электрона ehydr-. Оценивая адиабатическую энергию связывания (АЭС) (ehydr-)в кластере (H2O)8- (АЭС = 1,63 эВ), получено хорошее соответствие с экспериментальным значением свободной энергии гидратации электрона ΔG2980 (ehydr-) = 1,61 эВ. Рассмотрена (H2O)82- локальная модель гидратированного диэлектрона в приближении супермолекула-континуум. Показано, что гидратированные электрон и диэлектрон имеют одинаковую характеристическую локальную структуру: -O-H{}H-O- и -O-H{↓}H-O- соответственно.
|
