Equilibrium structure of the carbon dioxide-water complex in the gas phase: an ab initio and density functional study.

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Título

Equilibrium structure of the carbon dioxide-water complex in the gas phase: an ab initio and density functional study.

Tema

DIOXIDO DE CARBONO
AGUA
DIMERO
FASE GASEOSA
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
1997

Abstract

High-level ab initio (MP2/6-311++G(2d,2p) geometry, Gaussian-2, MP4(SDTQ) and QCISD(T) binding energies) and density-functional (Becke3LYP/6-311++G(2df,2pd)) calculations have been performed on the charge-transfer complex between water and carbon dioxide. The complex appears to have two equivalent non-planar minima of Cs symmetry. Minima are separated by transition states with C1 symmetry, whereas the totally planar structure with C2v symmetry is a second-order transition state. All the critical points lie at approximately the same energy (less than 0.05 Kj mol−1 difference). Therefore, the experimentally observable structure should be planar. The best equilibrium intermolecular distance for this complex calculated at the MP2/6-311++G(2d,2p) level is 2.800 Å. Our best estimate of the observable intermolecular distance (corrected for anharmonicity) is 2.84 Å, in agreement with the experimentally derived value of 2.836 Å. Our best estimate of the binding energy at the QCISD(T) level, taking into account the variation of the distance owing to anharmonicity and the use of more sophisticated theoretical treatments, is −12.0 ± 0.2 kJ mol−1. Our best estimate of the barrier to internal rotation, also at the MP2/6-311++G(2d,2p) level, is 4.0 kJ mol−1, outside the error limits of the experimental determination (3.64 ± 0.04 kJ mol−1). Density functional theory at the level employed here gives an equilibrium intermolecular distance that is too large (2.857 Å), a binding energy that is too small (8.1 kJ mol−1), attributable neither to geometry nor to the basis set, and also a barrier to internal rotation that is slightly too small (3.39 kJ mol−1). The overall picture is, however, reasonably good.

Fuente

Journal of Molecular Structure (THEOCHEM) v. 390, , 1997. -- p. 157-167

Editor

Elsevier

Fecha

1997

Derechos

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Formato

PDF

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

doi:10.1016/S0166-1280(96)04770-7

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Fecha de agregación
September 25, 2015
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
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Citación
Kieninger, Martina, “Equilibrium structure of the carbon dioxide-water complex in the gas phase: an ab initio and density functional study.,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed July 22, 2019, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/3481.
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