Метод Джиролами - Girolami method

В Метод Джиролами,^[1] имени Грегори Джиролами, представляет собой прогностический метод оценки плотности чистого жидкость компоненты на комнатная температура. Цель этого метода - простое предсказание плотности и невысокая точность.

Процедура

В методе используются чисто аддитивные объемные вклады для отдельных атомов и дополнительные поправочные коэффициенты для компонентов со специальными характеристиками. функциональные группы которые вызывают сокращение объема и, следовательно, более высокую плотность. Метод Джиролами можно описать как смесь атома и метод группового взноса.

Вклады Atom

В методе используются следующие вклады для различных атомов:

Элемент	Относительный объем Vя
Водород	1
Литий к Фтор	2
Натрий к Хлор	4
Калий к Бром	5
Рубидий к Йод	7.5
Цезий к Висмут	9

Масштабированный молекулярный объем рассчитывается по формуле

${\displaystyle V_{S}\,=\,\sum _{i}V_{i}}$

а плотность определяется как

${\displaystyle d\,=\,{\frac {M}{5\cdot V_{S}}}}$

с молекулярный вес M. Коэффициент масштабирования 5 используется для получения плотности в г · см⁻³.

Групповой вклад

Для некоторых компонентов Джиролами обнаружил меньшие объемы и более высокие плотности, чем рассчитанные исключительно по атомным вкладам. Для компонентов с

• гидроксильная функция (Спирты )
• карбоксильная функция (Карбоновые кислоты )
• первичный или вторичный амин функция
• ан амид группа (включая амиды, замещенные по азот )
• а сульфоксид группа
• а сульфон группа
• кольцо (неконденсированное),

к плотности, полученной по основному уравнению, достаточно добавить 10%. Для сульфоновых групп необходимо использовать этот коэффициент дважды (20%).

Другой конкретный случай - системы с конденсированными кольцами типа Нафталин. Плотность должна увеличиваться на 7,5% для каждого кольца; для нафталина результирующий коэффициент составит 15%.

Если требуются множественные поправки, их факторы должны быть добавлены, но не более 130% в сумме.

Пример расчета

Составная часть	M [^г/моль]	Том VS	Исправления	Расчетная плотность [г · см^−3]	Exp. плотность [г · см^−3]
Циклогексанол	100	(6×2)+(13×1)+(1×2)=26	Одно кольцо и гидроксильная группа = 120%	d =^1.2*100/5×26=0.92	0.962
Диметилэтилфосфин	90	(4×2)+(11×1)+(1×4)=23	Без исправлений	d =^90/5×23=0.78	0.76
Этилендиамин	60	(2×2)+(8×1)+(2×2)=16	Две группы первичного амина = 120%	d =^1.2×60/5×16=0.90	0.899
Сульфолан	120	(4×2)+(8×1)+(2×2)+(1×4)=24	Одно кольцо и две связи S = ​​O = 130%	d =^1.3×120/5×24=1.30	1.262
1-бромнафталин	207	(10×2)+(7×1)+(1×5)=32	Два уплотненных кольца = 115%	d =^1,15×207/5×32=1.49	1.483

Качественный

Автор дал среднюю квадратичную ошибку (RMS) 0,049 г · см.⁻³ на 166 проверенных компонентов. Только для двух компонентов (ацетонитрил и дибромхлорметан ) имеет погрешность более 0,1 г · см ⁻³ был найден.

использованная литература

1. Джиролами, Грегори С. (1994). «Простая« обратная сторона конверта »« Метод оценки плотности и молекулярных объемов жидкостей и твердых тел ». Журнал химического образования. 71 (11): 962–964. Дои:10.1021 / ed071p962.

внешние ссылки

• Онлайн-калькулятор для модели Джиролами