Тример воды

Рис.23. Возможные тримеры воды.

Рис.24. Самый устойчивый тример воды.

Рис.24..1 Самый устойчивый тример воды.

Сразу хочится отметить:

• При моделировании тримера №1 и №2 в мометн оптимизации геометрии, они переходил в тримера№3. Об этом свидетельствовало одинаковые длинны связей меж соответствующими атомами.(даже в низких базисах)

• Была возможность опредиления частот колибания неровновесной структуры, но Я посчитал что это будет просто глупо и ненужно!

• Энергия тримера №1 и № 2 были больше чем у тримера №3 (во всех случаях) что и говорит о том что эта структура есть более нестабильная чем тример №3.

Геометрические характеристики тримера №3 (MP2 for 6-311G++ basis):

		Энергия(a.u.)	Длина свyязи O1-O7 (A) O1-O4 (A) O7-O4 (A)	Длина свyязи O1-H2 (A) O7-H9 (A) O4-H5 (A)	Угол H2-O1-H3 H8-O7-H9 H5-O4-H3
MP2	6-311G++	-228.5142	2.62 2.63 2.63	0.965 0.985 0.987	109.5 110.3 110.0

Частоты коллибаний в тримере № 3

226.5 cm^-1 , 255.12 cm^-1 , 285.45 cm^-1 , 290.95 cm^-1 , 310.19 cm^-1 , 332.61 cm^-1 , 492.83 cm^-1 , 508.95 cm^-1 , 657.08 cm^-1 , 846.14 cm^-1 , 967.59 cm^-1 , 1264.95 cm^-1 , 1836.05 cm^-1 , 1852.67 cm^-1 , 1882.52 cm^-1 , 3446.11 cm^-1 , 3573.71 cm^-1 , 3579.54 cm^-1 3921.33 cm^-1 , 3924.87 cm^-1 ,3927.8 cm^-1 .

			Энергия тримера (a.u.)		Энергия молекулы воды(a.u.)		Энергия водородной связи по модулю(a.u.)
H-F method	STO-3G.	-224.9307		-74.9659		0.011
	3-21G.	-226.7895		-75.5860		0.0105
	6-311G.	-228.03606		-76.0110		0.00102
	6-311G++	-228.0804		-76.0168		0.01
MP2	STO-3G.	-225.0504		-75.0060		0.0108
	3-21G.	-227.154		-75.7078		0.0102
	6-311G.	-228.4794		-76.1506		0.0092
	6-311G++	-228.5142		-76.1615		0.0099

Обсуждение результатов.

Что касается результатов расчёта водородной связи то результаты имеют очень хороший отклик с [9] и [11] , где говорится что с ростом количества молекул в ассоциате энергия водородной сязи становится более отрицательной(в таблице энергия водородной связи по модулю)

		Энергия водородной связи в димере по модулю (a.u.)	Энергия водородной связи из тримера по модулю (a.u.)	Разность (a.u.)
H-F method	STO-3G.	0.0108	0.011	0.0002
	3-21G.	0.0102	0.0105	0.0003
	6-311G.	0.0098	0.0102	0.0004
	6-311G++	0.0097	0.01	0.0003
MP2	STO-3G.	0.0105	0.0108	0.0003
	3-21G.	0.01	0.0102	0.0002
	6-311G.	0.0089	0.0092	0.0003
	6-311G++	0.0096	0.0099	0.0003

Что касается коллибаний димера и триемера по отношению к отправной точек – одной молекулы воды, то тут можно сказать что в следствии присоединения новых молекл к мономеру наблюдается появление новых частот в диапазоне от 1600 до 3800 см^-1.

Эти «предельные частоты» определены собственным валентым и дифформ. коллибание молекулы воды, а то что меж ними – те новые колибание что возможны е новом ассоциате.

Выводы.

1. C увеличением размера кластера длина водородной связи уменьшается, что сви- детельствует об ее усилении. Этот факт отражает рост по абсолютной величине энергии H-связи.

2. С увелисение количества молекул в ассоциате появляются новые частоты коллибания в «предельном пороге» и нетолько.

3. Геометрия что соответстует самому стабильному тримеру воды есть ничто иное как «шести членный цикл» из 3 атомов водорода и 3 атомов кислорода. Все 6 атомов в одной плоскости.