Metodología computacional para el cálculo de entropía y calor especifico de moléculas en fase gaseosa

Abstract

El objetivo principal de este trabajo es desarrollar una metodología computacional basada en termodinámica estadística y métodos numéricos, con el fin de estimar los valores de entropía y calor específico de compuestos orgánicos para los que no existe información suficiente acerca de sus propiedades termoquímicas y a los cuales no es posible realizarles una medición experimental confiable. La metodología planteada hace uso de cálculos DFT con el fin de identificar el conformero más estable de una molécula determinada y obtener los valores con los cuales es posible conocer sus propiedades mediante la teoría de termodinámica estadística; posteriormente se lleva a cabo un mejoramiento de estos valores utilizando el concepto de rotaciones internas y correcciones por rotor impedido, cuyos resultados se obtienen al realizar cálculos Ab initio utilizando métodos HF y al solucionar la Ecuación de Schrödinger utilizando el método de Diferencias Finitas para lo cual se diseñó y desarrolló una rutina en el paquete computacional de MATLAB que finalmente reporta los valores de entropía a 300 K y los valores de calor específico en un intervalo de temperatura de 300 a 1500 K. Los valores obtenidos fueron corroborados mediante un método semiempírico que utiliza los grupos de aditividad de Benson; el análisis de los resultados y la comparación de los métodos permite demostrar que la metodología planteada es una herramienta útil en ingeniería química para obtener propiedades termoquímicas de una forma práctica, precisa y sencilla.