Spektroskopik verilerden yararlanarak termodinamik büyüklüklerin hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada moleküııerin spektroskopik verileri kullanılarak, istatistik mekanikyöntemlerle termodinamik büyüklükler hesaplanmıştır. ilk defa Urey ve Tolmantarafından geliştirilmiş olan bu yöntem, özeııikle küçük moleküııere ve büyük simetriktop moleküllere geniş çapta uygulanmıştır. Bölüşüm fonksiyonunun hesaplanması içinkatı döneç-harmonik salınıcı yaklaşımı kullanılmıştır. Son yıllarda yaptığı bir çalışmadaLevine, dönme bölüşüm fonksiyonunun hesaplanması için seri açılım önerip, iki atomluve küresel simetrik moleküllerin bazı termodinamik büyüklüklerini hesaplamıştır.Levine'nin bulduğu sonuçlar deneysel verilerle tam olarak uymaktadır.Bizim bu çalışmadaki amacımız ise, Levine'nin önermiş olduğu yöntemle diğeryöntemleri, özelliklede Herzberg' in önerdiği yöntemi karşılaştırmaktı. Bu amaçla bazımoleküller için entropi ve ısı kapasiteleri hesaplanmıştır. Aynı zamanda normal veyüksek sıcaklık suurında Levine'in seri açılım yöntemini test ettik. Küçük moleküller içİnbulunan sonuçlar cesaret verici olmakla beraber, büyük moleküller için katı döneçharınonİksalınıcı ve ideal gaz yaklaşımlarından daha ileri gitmek gerekir.

In this study, using spectroscopic data of molecules, thermodynamic quantitieswere calculated by statistical mechanical methods. This method has been extensilyapplied especially to smaIl molecules and large symmetric top molecules since it was fırstdeveloped by Urey and Tolman. In most calculations the partition function has beencalculated from rigid rotor- harmonic oscİlator approximation. In arecent study Levinehas suggested a serial expansion of rotational partition function and calculated somethermodynamic quantities of diatomic molecules and spherical top molecules. His resultsare in exceIlent agreement with experimental data.Our main goal was to test Levine's method and compare with otherapproximations mainly sugested by Herzberg. For this purpose we calculated entropiesand molar heat capacities of various molecules. We a/so test ed Levine's expansion forhigh temperature limits and for intermediate temperatures. The result for smaIl moleculesare very encouraging but for large molecules it İs necessary to go beyond the rigid rotorharmonicascilator approximation and ideal gas approximation.