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Etude des interactions intermoléculaires dans les agrégats ioniques et neutres par différentes méthodes théoriques

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par Naà¯ma TURKI
Université Des Sciences et de la Technolgie Houari Boumediene - Doctorat d'Etat En Chimie 2007
  

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III.E/ Conclusion :

1/ Les énergies à trois corps sont répulsives alors que les énergies à deux corps sont attractives.

2/ L'influence des paramètres géométriques sur la variation des énergies à trois et à deux corps est très importante, en particulier les distances OH dans les monomères des structures OH-(H2O)n.

3/ La stabilité des structures OH-(H2O)n obtenues par différents procédés d'optimisation est relative, les résultats varient d'une méthode à une autre et ce n'est pas facile de sélectionner les configurations vu la diversité des références.

4/ Les plus importantes contributions énergétiques de l'effet à trois non additif sont dans l'ordre, l'énergie d'induction au second ordre , elle est répulsive et

)

l'énergie d'échange au niveau MP2, qui est attractive.

5/ Les pourcentages des effets à trois par rapport aux sommes des énergies des paires dans les configurations, OH-(H2O)2 et OH-(H2O)4, sont respectivement 4.5 et 5.85%. Les effets à trois corps dans le cas où quatre molécules d'eau appartiennent à la première couche de solvatation de l'ion sont plus répulsives et les énergies des paires plus attractives que dans le cas où il y'a deux molécules d'eau.

6/ les configurations OH-(H2O)2 où les deux molécules d'eau appartiennent à la deuxième couche d'hydratation de l'ion ont des effets à trois corps et à deux corps moins importants que ceux des configurations où les deux molécules d'eau n'appartiennent pas à la même couche, qui sont moins importants que ceux où les deux molécules d'eau appartiennent à la première couche.

7/ Les signes des différentes contributions énergétiques sont en général les mêmes dans toutes les structures.

8/ Dans les méthodes théoriques, HF, MP3, MP4SDQ, CCSD(T) et SAPT, les énergies de la première itération sont égaux au terme Heitler London, qui a été calculé par la méthode SAPT alors que les énergies de la première itération DFT calculées avec deux fonctionnelles, B3LYP et B3PW91 sont différentes de cette énergie. Dans le cas de calculs DFT, les énergies de la première itération ne sont pas égales à la composante Heitler London.

9/ Les méthodes théoriques sont classées par ordre décroissant des pourcentages de convergence des effets à trois corps et à deux corps aux résultats CCSD(T), comme suit : La D FT en utilisant la fonctionnelle B3PW91, H F, SA PT et M P4SDQ, ces deux dernières donnent des résultats presque similaires.

10/ Pour les configurations OH-(H2O)2 où les deux molécules d'eau appartiennent à la première couche de solvatation de l'ion hydroxyde, nous avons les énergies des paires de la série T(n=4), sont en valeurs absolues inférieures à celles de la série R(n=2), c'est à dire moins attractives. Par contre les énergies à trois corps de la série T sont plus répulsives. Les énergies totales de la série T sont moins attractives que ceux de la série R. Les configurations OH-(H2O)2 de la série R(n=2) sont plus stables que ceux de la série T(n=4).

Quand n augmente les sous systèmes OH-(H2O)2 deviennent moins stables.

III..F/ Méthodes de génération et d'optimisation des géométries des systèmes moléculaires:

Vu l'importance de l'ion hydroxyde OH- et en général des agrégats moléculaires[111], plusieurs études théoriques et expérimentaux ont été menées [75-105], afin d'essayer de connaître le processus de réaction ion hydroxyde-molécules d'eau en phase gazeuse et liquide. Dans ces études, différents procédés sont utilisés pour générer des configurations de systèmes OH-(H2O) n et les optimiser par la suite. Nous citerons, dans ce qui suit, les méthodes les plus utilisées:

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