Журнал неорганической химии, 2020, T. 65, № 5, стр. 598-602

Термодинамика металлокластеров Al2M3 (M = 3d-элемент) в рамках квантово-химического моделирования методом DFT

О. В. Михайлов a*, Д. В. Чачков b

a Казанский национальный исследовательский технологический университет
420015 Казань, ул. К. Маркса, 68, Россия

b Казанское отделение Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН – филиал ФГУ ФНЦ “Научно-исследовательский институт системных исследований РАН”
420111 Казань, ул. Лобачевского, 2/31, Россия

* E-mail: olegmkhlv@gmail.com

Поступила в редакцию 31.10.2019
После доработки 02.12.2019
Принята к публикации 24.12.2019

Аннотация

С помощью гибридного метода функционала плотности (DFT) в приближении OPBE/TZVP и программы Gaussian09 рассчитаны стандартные термодинамические параметры образования (ΔfH°(298 K), ΔfS°(298 K) и ΔfG°(298 K)) p,d-металлокластеров стехиометрического состава Al2M3 (M = 3d-элемент), а также значения стандартной энтальпии, энтропии и энергии Гиббса реакций их образования из одноатомных частиц в газовой фазе. Установлено, что такие реакции являются экзотермическими с энтальпийным фактором, а образующиеся в результате гетероядерные металлокластеры отличаются высокой термической устойчивостью. Обнаружена сложная динамика изменения как индивидуальных термодинамических характеристик рассматриваемых металлокластеров, так и термодинамических параметров реакций их образования в зависимости от природы 3d-элемента.

Ключевые слова: термодинамические параметры, алюминий, молекулярная структура

DOI: 10.31857/S0044457X20050177

Список литературы

  1. Михайлов О.В., Чачков Д.В. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 3. С. 321.

  2. Михайлов О.В., Чачков Д.В. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 1. С. 63.

  3. Михайлов О.В., Чачков Д.В. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 6. С. 750.

  4. Mikhailov O.V., Chachkov D.V. // Struct. Chem. 2018. V. 29. № 5. P. 1543.

  5. Mikhailov O.V., Chachkov D.V. // Struct. Chem. 2019. V. 30. № 4. P. 1289.

  6. Hoe W.-M., Cohen A., Handy N.C. // Chem. Phys. Lett. 2001. V. 341. № 1. P. 319.

  7. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. № 7. P. 1396.

  8. Paulsen H., Duelund L., Winkler H. et al. // Inorg. Chem. 2001. V. 40. № 9. P. 2201.

  9. Swart M., Groenhof A.R., Ehlers A.W. et al. // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. № 25. P. 5479.

  10. Swart M., Ehlers A.W., Lammertsma K. // Mol. Phys. 2004. V. 102. № 23. P. 2467.

  11. Swart M. // Inorg. Chim. Acta. 2007. V. 360. № 1. P. 179.

  12. Schaefer A., Horn H., Ahlrichs R. // J. Chem. Phys. 1992. V. 97. № 4. P. 2571.

  13. Schaefer A., Huber C., Ahlrichs R. // J. Chem. Phys. 1994. V. 100. № 8. P. 5829.

  14. Gaussian 09, Revision A.01, Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian, Inc., Wallingford CT. 2009.

  15. Curtiss A., Raghavachari K., Redfern P.C. et al. // J. Chem. Phys. 1998. V. 109. № 18. P. 7764.

  16. Ochterski J.W. Thermochemistry in Gaussian. Gaussian, Inc., Wallingford CT. 2000.

Дополнительные материалы отсутствуют.