Химия и химические технологии/2. Теоретическая химия

 

Д.х.н., проф. Бабкин В.А., Золотарева М.А.

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет Себряковский филиал, Россия

Параметры горения окислителя различных топлив – диоксифторидазота

 

Методическая часть.

         Квантово – химический расчёт окислителя различных топлив – диоксифторидазота выполняется классическим методом CNDO/2 в параметризации Сантри – Попла – Сегала с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартного градиентного метода [1]. Параметры горения изучаемого окислителя оценивали, используя известные компьютерные технологии [2].

Результаты расчётов.

         Наиболее энергетически выгодное геометрическое и электронное строение модели окислителя диоксифторидазота представлены на рис. 1.

         N3-0.08   

 


                                                 O1+0.09                       O2+0.06

 

                                                                                                 F4-0.07

Рис. Геометрическое и электронное строение молекулы диоксифторидазота.( Е0=200340 кДж/моль; Есв=4170 кДж/моль; D=0.94 dB).

 

Из рис. видно, что значение зарядов в атоме фтора qFmin=-0.07, а на атоме кислорода qOmin = +0.06 диоксифторида азота, по которым оцениваются параметры горения практически равны (в рамках расчёта ошибки метода CNDO/2 ±0,02) заряду известного окислителя N2F4 , приведённые в работе [4] для наиболее традиционных топлив.

 Таблица 1

Длины связей и валентные углы молекулы диоксифторидазота

Длины связей

R; А

Валентные углы

Градусы

O(2) O(1)

N(3) O(1)

F(4) O(2)

1.23

1.22

1.17

N(3) O(1) O(2)

F(4) O(2) O(1)

110

106

 

Таким образом, нами был выполнен квантово – химический расчёт, полуэмпирическим методом CNDO/2 в параметризации Сантри – Попла – Сегала модели диоксифторидазота – окислителя различных топлив.

Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого окислителя и по известным компьютерным технологиям оценены параметры его горения. Установлено, что параметры горения диоксифторидазота практически не отличаются то параметров горения окислителя N2F4 ,занимающего в ряду известных фторсодержащих окислителей 8-е место:

1)F2; 2)OF2; 3)O2F2; 4)O3F2; 5)O4F2; 6)O5F2; 7)ClO3F; 8)N2F4 (NO2F);

9) ClF5;

 

Литература:

1.Сегал Дж. Полуэмпирические методы расчёта электронных структур. М.Мир, 1980 с.327

2. Бабкин В.А., Федунов Р.Р. Алгоритм технологии комплексного поиска новых более эффективных фторсодержащих окислителей различных топлив. Сборник статей. СФ ВолгГАСУ, 2005, с. 23.