Onderzoek naar de morse parameters van de HCl -binding in water

1. Onderzoeknaar de morse parameters van de HCl-binding in water A. van Lieshout F. Stolwijk begeleider Dr. M. Somers 10-06-2008

2. Voorwoord • Leren Onderzoeken 1 • Beeldvorming wetenschap • Ervaring onderzoeken • Andere leermethode

3. Inhoudsopgave • Inhoudsopgave • Algemene informatie • Intramoleculaire krachten • Intermoleculaire krachten • Coulomb • Lennard-Jones • Morse • Ons onderzoek • Vorig onderzoek • Spartan • Excel • Classical • Resultaten • Discussie

4. Algemene informatie

5. Intramoleculaire krachten • Binnen het watermolecuul • Harmonische strek (l1) • Harmonische buig (θ) • Lennard-Jones veld (σ)

6. Intermoleculaire krachten In rood de Lennard-Jones Interactie In blauw de Morse Interactie In groen de Coulomb Interacties

7. Intermolculaire krachten • Coulomb • Interactie afhankelijk van de lading van de deeltjes en de afstand tussen de deeltjes.

8. Intermoleculaire krachten • Lennard-Jones-interactie Interactie afhankelijk van de afstand tussen de deeltjes.

9. Intermoleculaire krachten • Morse-interactie • De dissociatie-energie is afhankelijk van de afstand tussen de moleculen. • α, re, De parameters bepalen de curve

10. Klassieke Dynamica Voor elk molecuul kan via klassieke dynamica op tijdstip t worden berekend: =Snelheid =Acceleratie =Moment =Kinetische Energie =Positie (x,y,z) Hierbij worden de volgende formules gebruikt:

11. Ons onderzoek • Doel vorig onderzoek • Onderzoek waarom het HCl-molecuul niet dissocieerde en een verandering (verbetering) aanbrengen in de De parameter. Ref1

12. Ons onderzoek • Spartan • 3 H2O + HCl • Afstand meten (Å) • Hoeken meten • MP2, 631+G* Ref2

13. L.S.Diff, Fitten • Least square diff. • Σ=<(Bi(p)-Mi)²> • Newton root solver • Zoekt minimale Σ • Fitten • Via verschillende route • Gebruikt l.s.diff • Data, spreiding • Constrains

14. Ons onderzoek • Excel • Excel-sheet macro’s invoeren en formules invoeren voor de molecuul interacties • Grafiek morse invoeren • Afstanden invoeren • Potentiaal fitten

15. Ons onderzoek • Classical • 20 H2O+HCl visualisatie • Script voor het model Ref3

16. Resultaten Oude parameters: α=3.424 Re=2.43 De=0.163 Nieuwe parameters: α=0.5 Re=2.4887 De=0.10946771 Calculated Σ: 0.105898

17. Resultaten Oude parameters Nieuwe parameters

18. Conclusie Nieuwe parameters zorgen dat HCl in water wel dissocieert; De en α veranderden

19. Discussie • Het werken in Excel, niet geavanceerd • De “box” waarin de moleculen zaten was te klein waardoor (7%) energie afgekapt werd. • Groter box, meer moleculen • Meer geavanceerd programma voor fitten

20. Referenties Ref1: Gelauff, L., Götz, R., v. Meer, R., v. Paridon, J., Rooimans, K., Stoffelsma, C. Dissociatie van HCl in water (2006), blz 17 geraadpleegd op 6mei2008 Ref2: Chemical Physics letters Volume 325, issues 5-6, 4aug2000, blz698-700 geraadpleegd op 6mei2008 Ref3: Ferguson: D. Ferguson, J. Comput. Chem., 16 (1995) 501. SPC & SPC/E: H. J. C. Berendsen, J. P. M. Postma, W. F. von Gunsteren, J. Hermans, Intermolecular Forces, B. Pullman ed., Reidel: Dordrecht, Holland, 1981, 331-342 geraadpleegd op 14mei2008

21. Bedankt voor de aandacht • Zijn er nog vragen over dit onderzoek?