Hide metadata

dc.date.accessioned2013-03-12T09:09:36Z
dc.date.available2013-03-12T09:09:36Z
dc.date.issued2006en_US
dc.date.submitted2008-01-04en_US
dc.identifier.citationNilsen, Mette. En kvantekjemisk undersøkelse av rutherfordiumkomplekser. Masteroppgave, University of Oslo, 2006en_US
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10852/12819
dc.description.abstractDet er gjennomført en kvantekjemisk undersøkelse av rutherfordiumsulfatkompleksene som dannes i vannfasen i seperasjonsystemet SISAK. De tre mulige sulfatkompleksene [M(SO4)(H2O)6]2+, [M(SO4)2(H2O)4] og [M(SO4)3(H2O)2]2-, i tillegg til MCl2 og MCl4, er geometrioptimert for de tre homologene zirkonium, hafnium og rutherfordium. De tre metodene Hartree-Fock med pseudopotensialer, Dirac-Hartree-Fock-metoden og relativistisk tetthetsfunksjonalteori er benyttet. Geometrioptimering av de tre homologene viste at komplekser med zirkonium og hafnium har tilnærmet like bindingslengder, mens bindingslengdene for rutherfordium er lengre. Zr og Hf er to av de likeste homologene i det periodiske systemet [2], [19]. Dette skyldes lantanidekontraksjonen, hvor grunnstoffenes størrelse i lantaniderekken minsker utover i rekken. Kontraksjonen skyldes både at f-elektronene skjermer kjerneladningen dårlig og relativistiske effekter [13]. Forskjellen i bindingslengde mellom Hf og Rf, er ikke fullt så enkel å forklare. Estimat av bindingslengden Rf-Cl i RfCl4 av Anton et al.[20], viser at bindingslengden er like lang som den tilsvarende Hf-Cl-bindingslengden. Dette indikerer at de beregnede bindingslengdene for Rf-kompleksene i dette arbeidet er noe for lange. Arbeider av Saue et al.[62] viser derimot til en økning i bindingslengde for de tre tyngste hydrogenhalidene, HI, HAt og HUus. Denne økningen forklarer de med at spinn-bane-splitting for valensorbitalene np1/2 og np3/2 fører til en progresiv relativ forskyvning av det radielle maksimum for p3/2 i forhold til p1/2. Zr, Hf og Rf vil på samme måte oppleve dette i kompleksene, hvor de bindinende valensorbitalene er 4, 5 og 6 p-orbitalene. Dette kan indikere at en økning i bindingslengde fra Hf til Rf er reell. Geometrioptimeringene er utført med de tre metodene HF/ECP, DHF og relativistisk DFT. Resultatene er sammenliknet med hensyn på metode. Med noen få unntak gir DHF kortere bindingslengder enn HF/ECP. Dette skyldes både inkludering av eksplisitt beskrivelse av alle elektroner og relativistiske effekter, spesielt den relativistiske bindingskontraksjonen [51]. Når man sammenlikner DFT og DHF er det ingen slik total trend, og det er vanskelig å gi enkle forklaringer på resultatene. DFT er kjent for å beskrive grunnstoffer i innskuddserien bedre enn HF-baserte metoder. Den beskriver den ikke-dynamiske korrelasjonen, som skyldes den lille forskjellen mellom fylte og tomme d-orbitaler [43]. Metodenes tidsbruk er interessant. HF/ECP bruker svært kort tid i forhold til de to andre. DFT bruker igjen lengre tid enn DHF. I tillegg til nøyaktighet i resultatene er tidsbruk en viktig faktor i valg av metode. De tre sulfatkompleksene er sammenliknet med hensyn på relativ stabilitet. Monosulfatkompleksene var de klart mest ustabile. Det var derimot et skille mellom oksidasjonstrinn II og IV for di- og trisulfatkompleksene. For oksidasjonstrinn II er [M(SO4)2(H2O)4] mest stabil, mens for oksidasjonstrinn IV var [M(SO4)3(H2O)2]2- mest stabil. Det ble dermed antatt at det blir dannet trisulfatkomplekser i vannfasen i SISAK-eksperimentet, siden økt oksidasjonstrinn øker med økende Z [44], [63]. Resultatene ble sammenliknet med en ekstraksjonskurve basert på eksperimentelle data. Dersom man ikke bare tar hensyn til de mest stabile kompleksene, men også de neste kompleksene stemmer verdiene godt overens med de eksperimentelle dataene. Rutherfordiums kjemiske egenskaper er undersøkt i denne oppgaven, men det er fortsatt mye som ikke er fullt ut kjent. Bindingslengene i rutherfordiumkompleksene er ikke entydig bestemt og innvirkning av elektronkorrelasjon på kompleksenes geometrier er heller ikke klar. Videre studier vil gi bedre forståelse av kompleksdannelse og ekstraksjon av rutherfordium-kompleksene i SISAK-eksperimentene.nor
dc.language.isonoben_US
dc.subjectkvantekjemi transaktinideren_US
dc.titleEn kvantekjemisk undersøkelse av rutherfordiumkomplekseren_US
dc.typeMaster thesisen_US
dc.date.updated2008-04-01en_US
dc.creator.authorNilsen, Metteen_US
dc.subject.nsiVDP::440en_US
dc.identifier.bibliographiccitationinfo:ofi/fmt:kev:mtx:ctx&ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft.au=Nilsen, Mette&rft.title=En kvantekjemisk undersøkelse av rutherfordiumkomplekser&rft.inst=University of Oslo&rft.date=2006&rft.degree=Masteroppgaveen_US
dc.identifier.urnURN:NBN:no-18249en_US
dc.type.documentMasteroppgaveen_US
dc.identifier.duo69309en_US
dc.contributor.supervisorKnut Fægri, Jon Petter Omtvedten_US
dc.identifier.bibsys061359556en_US


Files in this item

FilesSizeFormatView

No file.

Appears in the following Collection

Hide metadata