Nghiên cứu cơ chế phản ứng của gốc etinyl (C2H) với phân tử silan (SiH4 )

LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nghiên cứu cơ chế phản ứng của gốc etinyl (C2H)
với phân tử silan (SiH4)
Study mechanism on the reaction of ethynyl radical (C2H)
with silane molecular (SiH4)
Vũ Hoàng Phương, Lê Văn Thủy
Email:
Trường Đại học Sao Đỏ
Ngày nhận bài: 24/9/2018
Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 19/12/2018
Ngày chấp nhận đăng: 27/12/2018

Tóm tắt
Các cơ chế phản ứng của gốc etinyl (C2H) với phân tử silan (SiH4) được nghiên cứu bằng phương pháp
phiếm hàm mật độ (DFT) B3LYP với bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p) và 6-311++G(3df,2p). Từ đó thiết lập
được bề mặt thế năng của hệ phản ứng. Kết quả tính toán cho thấy sản phẩm của phản ứng có thể là:
SiH3 + C2H2, HCCSiH3 + H, C2H4 + SiH, HHCCSiH2 + H, HSiCHCH2 + H, SiCH2 + CH3, SiCH2CH2 + H,
SiCHCH3 + H, SiH3 + HHCC. Tuy nhiên, sự hình thành SiH3 + C2H2, C2H4 + SiH là thuận lợi nhất. Nghiên
cứu này là một đóng góp cho sự hiểu biết về các cơ chế phản ứng của gốc etinyl với nhiều gốc tự do
và phân tử nhỏ trong khí quyển và sự đốt cháy.
Từ khóa: Cơ chế phản ứng; thuyết phiếm hàm mật độ (DFT); gốc etinyl; silan.
Abstract
The reaction mechanism of the ethynyl radical and silane has been studied by the Density Functional
Theory (DFT) using the B3LYP functional in conjunction with the 6-311++G(d,p) and 6-311++G(3df,2p)
basis sets. The potential energy surface (PES) for the C2H+SiH4 system was also established. Calculated
results indicate that products of this reaction can be: SiH3 + C2H2, HCCSiH3 + H, C2H4 + SiH, HHCCSiH2 +
H, HSiCHCH2 + H, SiCH2 + CH3, SiCH2CH2 + H, SiCHCH3 + H, SiH3 + HHCC . However, the formation of
SiH3 + C2H2 and C2H4 + SiH is the most favorable. This study is a contribution to the understanding of the
reaction mechanisms of the ethynyl radical with many small radicals and molecules in the atmosphere
and combustion chemistry.

Keywords: Reaction mechanism; density functional theory (DFT); ethynyl radical; silane.
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Hiện nay, việc tạo ra các gốc tự do hay các hợp
chất hoạt động hóa học cao, kiểm soát tính chất
cũng như xem xét ảnh hưởng của chúng trong
bầu khí quyển và sự cháy vẫn luôn luôn là chủ đề
thu hút sự quan tâm tại nhiều trung tâm nghiên
cứu trên thế giới. Gốc tự do là những nguyên tử
hay nhóm nguyên tử có chứa electron độc thân
và có khả năng phản ứng cao. Một trong những
gốc tự do được đặc biệt quan tâm đó là gốc etinyl
(C2H). Etinyl được sinh ra ở nhiều quá trình tự
nhiên và nhân tạo, bao gồm khoảng không gian
giữa các vì sao, trong khí quyển của những hành
tinh giàu hidrocacbon như hành tinh Titan hay
trong các quá trình đốt cháy nhiên liệu hữu cơ,
Người phản biện: 1. PGS.TS. Ngô Sỹ Lương
2. TS. Hoàng Thị Hòa

quá trình oxi hóa hidrocacbon thiếu oxi, trong một
vài quá trình tổng hợp sản phẩm hữu cơ [1, 2].
Gốc etinyl được xác định là có liên quan đến các
phản ứng cháy của các nhiên liệu hữu cơ, quá
trình cracking nhiệt hoặc cracking xúc tác. Nó
được sinh ra khi các phân tử chất hữu cơ, đặc
biệt là hidrocacbon bị phân cắt thành nhiều phần
tử nhỏ do tác dụng của chất oxi hóa và nhiệt độ.
Mặc dù gốc etinyl chỉ tồn tại trong khoảng thời
ngắn, nhưng lại đóng vai trò then chốt trong sự
hình thành polyaxetilen và một số hợp chất thơm.

Cụ thể C2H tác dụng với axetilen (C2H2) tạo thành
phân tử C4H2, gốc C4H3. Trong chuỗi phản ứng với
các phân tử C2H2, người ta thu được polyaxetilen,
hoặc với một phân tử C2H2 nữa sẽ thu được
benzen (C6H6), gốc phenyl (C6H5). Tiếp theo là
các hợp chất thơm, các gốc thơm khác. Các phân
tử và gốc thơm này được dùng như những chất

Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018 75


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
nền để tổng hợp các polime chứa vòng thơm
(PAHs) [3].
Về cấu tạo, C2H có một obitan chứa một electron
độc thân trên nguyên tử cacbon ở phía ngoài,
trong khi các obitan còn lại đã lấp đầy electron,
thêm nữa liên kết C – C là liên kết ba (chứa hai
liên kết π kém bền), các nguyên tử C ở trạng thái
lai hóa sp. Chính vì vậy, khả năng phản ứng của
gốc etinyl rất cao. Trong gốc etinyl có hai trung
tâm phản ứng chính: nguyên tử C chứa electron
chưa ghép đôi và hệ liên kết π. Nên các tác nhân
dễ dàng tấn công vào hai trung tâm phản ứng này.
C2H tồn tại trong khí quyển của những hành
tinh giàu hidrocacbon như hành tinh Titan, trong
khoảng không gian, trong đám mây tối đen giữa
các vì sao. Đây là những môi trường đặc biệt có
nhiệt độ rất thấp và áp suất cực kì thấp. Trong
môi trường nhiệt độ thấp, hàng rào năng lượng

thường là yếu tố ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản
ứng. Đối với những phản ứng không có rào cản
(năng lượng hoạt hóa rất thấp), các phản ứng của
C2H có thuận lợi hơn nhiều so với các phản ứng
thông thường có hàng rào năng lượng đáng kể.
Phản ứng của gốc etinyl (C2H) với một số chất
như axetilen (C2H2) [4], CH4, C2H6, C3H8, C2H4,
và C3H6 [5], hidro (H2) [1, 6], amoniac (NH3) [7],
các hidrohalogenua (HX) [8] đã được nhiều công
trình nghiên cứu về lý thuyết và thực nghiệm. Tuy
nhiên, chưa có công trình nào nghiên cứu lý thuyết
phản ứng của gốc etinyl (C2H) với silan (SiH4).
Bên cạnh đóng vai trò quan trọng trong nhiều
ngành công nghiệp như vi điện tử, chất ổn định
cho vật liệu composit, sản suất pin mặt trời..., silan
(SiH4) là một chất khí có tính độc hại, dễ bắt cháy
trong không khí và nước nên thực tế hoàn toàn có
thể xảy ra phản ứng giữa C2H và SiH4. Chính vì
vậy, trong báo cáo này chúng tôi lựa chọn nghiên
cứu phản ứng giữa gốc C2H và phân tử SiH4. Hi
vọng kết quả tính toán thu được sẽ cung cấp dữ
kiện đầu vào cho những nghiên cứu lí thuyết sâu
hơn và làm tài liệu tham khảo cho các nhà hóa
học thực nghiệm.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối với hệ nghiên cứu là phản ứng của gốc etinyl
và phân tử silan thì các nội dung cần khảo sát
bao gồm:
- Từ cấu trúc của các chất phản ứng (RA), phân
tích các khả năng mà phản ứng có thể xảy ra.

- Tối ưu hóa cấu trúc các chất phản ứng (RA),
trung gian (IS), trạng thái chuyển tiếp (TS), các
sản phẩm tạo thành (P).

- Dùng phương pháp HF để khảo sát sơ bộ cấu
trúc các TS, IS, sau đó làm chính xác hơn bằng
phương pháp B3LYP/6-311++G(3df,2p), tính năng
lượng điểm đơn của các cấu tử và tính các thông
số nhiệt động của chúng.
- Thiết lập bề mặt thế năng đầy đủ dựa trên năng
lượng tương quan.
- Giải thích cơ chế của phản ứng, xác định đường
phản ứng ưu tiên và các sản phẩm dễ hình
thành nhất.
Trên cơ sở các nội dung cần nghiên cứu ở trên,
lựa chọn phương pháp, phần mềm tính toán hóa
học lượng tử phù hợp nhất cho các đối tượng
nghiên cứu. Về phần mềm tính toán, sử dụng
Gaussian 09 [9] kết hợp các phần mềm hỗ trợ
như: Gaussview, Chemcraft... Với phương pháp
hóa học lượng tử, dùng thuyết phiếm hàm mật độ
(DFT) B3LYP với bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p) và
6-311++G(3df, 2p).
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Dự đoán cơ chế phản ứng
Dựa vào cấu tạo tạo hóa học của gốc etinyl và
phân tử silan (Phân tử SiH4 có cấu tạo tứ diện,
nguyên tử Si lai hóa sp3. C trong gốc C2H lai hóa
sp), phản ứng giữa gốc C2H và SiH4 được dự
đoán xảy ra theo bốn hướng sau:

Hình 1. Các hướng phản ứng của C2H và SiH4
Trong đó:
+ Hướng a: Nguyên tử Si tấn công vào nguyên tử
C có 1 electron tự do (C1).
+ Hướng b: Nguyên tử H tấn công vào nguyên
tử C1.
+ Hướng c: Nguyên tử Si tấn công vào nguyên tử
C ở giữa (C2).
+ Hướng d: Nguyên tử H tấn công vào nguyên
tử C2.
Trong bốn hướng phản ứng trên, hướng a và b
được dự đoán xảy ra dễ dàng hơn hướng c, d vì:
sự tấn công vào nguyên tử C1 chứa orbital có 1
electron độc thân với khả năng phản ứng cao sẽ
thuận lợi so với nguyên tử C2.

76 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018


LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Phản ứng của C2H với SiH4 có thể tạo thành 9 sản
phẩm, kí hiệu từ P1 đến P9, theo 9 đường phản
ứng như sau:
RA1

CO1

TS1/2

TS1/P9
P9

TS2/P1

IS2

TS2/3
TS2/4

P1

TS2/P2

IS3

TS3/P2

P2

trong đó: RA: chất phản ứng;


TS: trạng thái chuyển tiếp;



IS: sản phẩm trung gian;

P : sản phẩm phản ứng;



CO: phức chất hoạt động

TS3/4
TS4/5

IS4

TS3/6

IS5

CO2

P3

TS6/P4

P4

TS6/7
TS7/P8

IS7

TS5/7

P5

TS7/P5

TS8/P7
P7

được các tham số cấu trúc (bao gồm dạng hình
học phân tử, độ dài liên kết, góc liên kết, tần số
dao dộng) của các chất phản ứng, sản phẩm trung

TS7/8
IS8

Dùng phương pháp B3LYP với bộ hàm cơ sở
6-311++G(3df,2p) để tối ưu hóa cấu trúc, xác định

TS4/6
IS6

P8

TS5/P3

gian, trạng thái chuyển tiếp, các sản phẩm có thể

TS8/P6
P6

Hình 2. Các đường phản ứng của C2H và SiH4

tạo thành của hệ chất nghiên cứu. Kết quả được
đưa ra ở hình 3.

Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018 77


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Hình 3. Hình học của một số cấu trúc (độ dài liên kết (Å), góc liên kết (0)
Các giá trị về tham số cấu trúc sẽ cho biết sự thay
đổi về góc, độ dài liên kết ứng với việc tạo ra phức
chất hay sản phẩm trung gian, trạng thái chuyển

SiH4 + C2H → HHCCSiH2 + H



(4)

SiH4 + C2H → HSiCHCH2 + H



(5)

tiếp, sản phẩm. Như vậy, kết luận được có phù

SiH4 + C2H → CH3 + SiCH2

hợp với dự đoán về cơ chế ban đầu hay không.

SiH4 + C2H → SiCH2CH2 + H

Dựa trên kết quả thu được về sự tạo thành các

SiH4 + C2H → SiCHCH3 + H



(8)

SiH4 + C2H → SiH3 + HHCC



(9)

sản phẩm phản ứng trên hình 3, có thể dự đoán
có 9 đường phản ứng:
SiH4 + C2H → C2H2 + SiH3



(1)

SiH4 + C2H → HCCSiH3 + H

(2)

SiH4 + C2H → C2H4 + SiH



(3)



(6)


(7)

Như đã nhận xét ở trên, hướng tấn công thuận
lợi là vào nguyên tử C1, do vậy có thể dự đoán
sản phẩm ở phản ứng (1) và (3) sẽ được ưu tiên
hơn cả.

78 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018


LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
3.2. Xây dựng bề mặt thế năng, giải thích cơ
chế phản ứng

lượng tương đối giữa các chất trung gian, trạng

Bề mặt thế năng đầy đủ của hệ nghiên cứu C2H
và SiH4 được thiết lập dựa trên việc tính năng

gian phản ứng. Bề mặt thế năng được biễu diễn

thái chuyển tiếp và sản phẩm theo hệ chất tham
như ở hình 4 dưới đây.

Hình 4. Bề mặt thế năng (PES) của hệ phản ứng
Trên bề mặt thế năng của hệ phản ứng gốc etinyl
với silan, có hai phức chất trung gian được kí
hiệu là CO1 và CO2. Để cho gọn các trạng thái
chuyển tiếp TS I/J được kí hiệu gọn tương ứng
I/J. Các sản phẩm trung gian IS2, IS3, IS4… được
kí hiệu gọn tương ứng: 2, 3, 4… Các sản phẩm
tạo thành được kí hiệu lần lượt từ P1, P2, P3…
P9 tương ứng với lần lượt các sản phẩm của 9
đường phản ứng trên. Từ kết quả tính năng lượng
dao động điểm không và năng lượng điểm đơn
xác định được năng lượng tương quan với mức
năng lượng của hệ chất tham gia phản ứng ban
đầu C2H + SiH4 được qui ước bằng 0.
Khi gốc C2H tấn công vào các phân SiH4, trước
tiên tạo ra phức CO1. Phức này có các liên kết
C-Si mới được hình thành có độ dài rất lớn là
5,012 Å nên kém bền vững. Năng lượng của phức
này chênh lệch với hệ các chất tham gia phản ứng
là không nhiều (-0,4 kcal/mol). Phức CO1 không
bền nhanh chóng bị phản ứng thông qua các TS
1/2 (-6,63 kcal/mol) tạo ra chất trung gian tương

ứng là IS2 (-64,5 kcal/mol). Từ IS2 có khả năng

phản ứng để tạo thành cùng một chất trung gian
tiếp theo là IS3 (-72,03 kcal/mol) và hai sản phẩm
P1, P2.
Sản phẩm P1 (-44,54 kcal/mol) có năng lượng
khá thấp được hình thành từ IS2 thông qua TS 2/
P1 (-38,98 kcal/mol) theo sơ đồ:

→ CO1
RA1 


→ IS2
→ P1

Thông số về độ dài liên kết Si-C1 thay đổi từ
TS1/2 (2.395 A0) → IS2 (1.876 A0) → TS 2/P1
(2.666 A0) chứng tỏ có quá trình tạo thành chất
trung gian trước khi liên kết bị kéo dài trong TS 2/
P1 để cắt đứt tạo sản phẩm là phân tử trung hòa
C2H2 và gốc tự do mới SiH3. Kết quả tính đã xác
nhận có sự tạo thành của chất trung gian là hoàn
toàn phù hợp.
Sản phẩm P2 (-33,45 kcal/mol) được hình thành
thông qua hai con đường khác nhau. Ngoài
con đường tạo thành từ IS2 thông qua TS 2/P2
(-30,92 kcal/mol) còn qua con đường khác là tạo
thành từ IS3 thông qua TS 3/P2 (-31,78 kcal/mol).

Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018 79


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Dễ nhận thấy trong TS 3/P2, liên kết C2-H bị kéo
dài là 2.079 A0 để chuẩn bị cắt đứt tạo ra sản
phẩm là phân tử HCCSIH3 (P2a) và gốc H.
Sản phẩm P3 (-45,3 kcal/mol) được hình thành
thông qua nhiều giai đoạn trung gian IS3 - IS4 IS5 có năng lượng thấp nên các sản phẩm trung
gian này sẽ tương đối bền vững. Đặc biệt là có
sự hình thành của phức chất bền vững CO2
(-64,95 kcal/mol).
RA1

IS2

TS2/3

P3

IS3

TS3/4

IS4

TS4/5

IS5

TS5/P3

CO2

TS2/4

Chính vì vậy, P3 là sản phẩm có năng lượng thấp
nhất (thấp hơn P1) nhưng đường phản ứng đi qua
nhiều IS, TS, còn sản phẩm P1 có năng lượng
cao hơn không nhiều nhưng chỉ qua hai TS nên
P1 vẫn là sản phẩm chiếm ưu thế nhất so với các
sản phẩm khác.
Sự tạo thành sản phẩm P4 (-12,69 kcal/mol):
IS3

TS3/4

IS4

TS4/6

IS6

TS6/P4

P4

TS3/6

Thông qua sơ đồ phản ứng nhận thấy quá trình

hình thành sản phẩm P4 đi qua hai chất trung gian
IS4 (-82,66 kcal/mol) và IS6 (-51,6 kcal/mol). IS4
có năng lượng thấp nhất trên bề mặt thế năng này
chứng tỏ sẽ có độ bền lớn hơn các cấu trúc khác.
Trong khi đó, TS 6/P4 (-11,62 kcal/mol) có năng
lượng tương đối cao so với các TS khác. Chứng
tỏ sự hình thành sản phẩm sẽ khó khăn hơn.
Trong quá trình hình thành sản phẩm P5 (-16,45 kcal/
mol), P8 (-16,22 kcal/mol) thông qua IS7 (-62,86 kcal/
mol) thì sự tạo thành P5 đi qua TS có năng lượng
thấp, còn sự tạo thành P8 lại phải đi qua TS có năng
lượng rất cao (18,96 kcal/mol) nên P8 là sản phẩm
khó tạo thành nhất.
Sản phẩm P9 (-2,19 kJ/mol) có năng lượng cao
nhất so với các sản phẩm khác, được tạo thành
từ duy nhất một con đường thông qua TS 1/P9
(2,79 kJ/mol). Nên P9 cũng sẽ là sản phẩm khó
tạo thành. Tuy nhiên, nếu so sánh với sản phẩm
P8 thì P9 vẫn là sản phẩm ưu tiên hơn do chỉ đi
qua một TS có năng lượng thấp hơn.

Sản phẩm P6 (-34,34 kcal/mol), P7 (-18,56 kcal/mol)
cùng được hình thành từ IS8 thông qua TS 8/P6 (-28,76
kcal/mol) và TS 8/P7 (-13,13 kcal/mol). So sánh các giá
trị năng lượng của sản phẩm và hàng rào năng lượng,
thì sản phẩm P6 sẽ chiếm thứ tự ưu tiên hơn P7.
Như vậy, từ hệ các chất ban đầu là C2H và SiH4, trong
toàn bộ tiến trình phản ứng, chỉ đi qua hai TS tương
ứng là 1/P9 (2,79 kcal/mol) và 7/P8 (18,96 kcal/mol)
có năng lượng tương đối cao hơn năng lượng chất

tham gia phản ứng nên sự hình thành hai sản phẩm
P9, P8 là khó khăn. Nhưng xét trong điều kiện phản
ứng đốt cháy ở nhiệt độ cao thì với mức hàng rào
năng lượng đó, hệ chất phản ứng vẫn vượt qua để
tạo thành các sản phẩm P1÷P9.
Nhận xét trên bề mặt thế năng:
Dựa vào bề mặt thế năng (PES) của hệ phản ứng
ta nhận thấy: Đường phản ứng 1 có các TS có
hàng rào năng lượng thấp và đi qua ít TS nhất, do
vậy có thể kết luận về mặt động học sản phẩm P1
chiếm ưu thế hơn. Đường phản ứng 8 có hàng rào
năng lượng cao nhất, do vậy việc tạo sản phẩm
P8 tương đối khó khăn về mặt động học. Kết quả
phù hợp với dự đoán ban đầu về sự ưu tiên sản
phẩm tạo thành
Nhận xét về mặt nhiệt động học:
Các thông số nhiệt động như hiệu ứng nhiệt ΔH,
thế đẳng áp đẳng nhiệt ΔG cũng được xác định
bằng lý thuyết. Các giá trị này của 9 phản ứng
hình thành các sản phẩm từ P1÷P9 được chỉ
ra ở bảng 1. Giá trị ∆H thực nghiệm tham khảo
được chỉ chênh lệch nhỏ so với giá trị tính theo lý
thuyết (thể hiện trong P1, P3 là hai sản phẩm ưu
tiên nhất).
C2H + SiH4 → C2H4 + SiH (P3) ∆H = -43,5 kcal/mol
(lý thuyết là -44,7 kcal/mol)
C2H + SiH4 → C2H2 + SiH3 (P1) ∆H = -41,9 kcal/
mol (lý thuyết là -44,4 kcal/mol).
Kết quả này chứng tỏ việc sử dụng phương pháp
tính trên là hoàn toàn phù hợp và những thông tin

đưa ra trong bài báo là hoàn toàn đáng tin cậy.
Hiệu ứng nhiệt và thế đẳng áp đẳng nhiệt đều có
giá trị âm nên chúng đều thuận lợi về mặt nhiệt
động học.

Bảng 1. Các thông số nhiệt động học của hệ phản ứng
ΔHo(kcal/mol)
Đường phản ứng

Kết quả tính

Thực nghiệm [12]

ΔGo(kcal/mol)

P1 (SiH3 + C2H2)

-44,4

-41,9

-44,6

P2 (HCCSiH3 + H)

-33,6

P3 (C2H4 + SiH)

-44,7

-31,6
-43,5

80 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018

-46,0


LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ΔHo(kcal/mol)
Đường phản ứng

Kết quả tính

P4 (HHCCSiH2 + H)

-12,8

-10,9

P5 (HSiCHCH2 + H)

-16,6

-14,9

P6 (SiCH2 + CH3)

-34,3

-35,9

P7 (SiCH2CH2 + H)

-19,2

-16,4

P8 (SiCHCH3 + H)

- 2,1

-4,6

P9 (SiH3 + HHCC)

-14,6

-12,8

Kết quả tính toán này hoàn toàn phù hợp với tính
toán dựa vào năng lượng tương đối của các sản
phẩm so với hệ chất ban đầu trên bề mặt thế
năng (PES).
4. KẾT LUẬN
Đã thiết lập được toàn bộ cơ chế của các phản
ứng, các cấu trúc trung gian, trạng thái chuyển tiếp,
sản phẩm đều được xác định dạng hình học. Chín
sản phẩm tạo thành gồm SiH3 + C2H2, HCCSiH3

+ H, C2H4 + SiH, HHCCSiH2 + H, HSiCHCH2 + H,
SiCH2 + CH3, SiCH2CH2 + H, SiCHCH3 + H, SiH3
+ HHCC đều có thể được hình thành từ hệ chất
ban đầu được giải thích một cách chi tiết đầy đủ.
Trong số các sản phẩm tạo thành thì P1 (SiH3 +
C2H2), P3 (C2H4 + SiH) là hai sản phẩm dễ được
hình thành nhất do chỉ qua một TS và có năng
lượng rất thấp, còn sản phẩm P8 (SiCHCH3 + H)
khó tạo ra nhất vì phải vượt qua hàng rào năng
lượng cao hơn năng lượng hệ chất tham gia phản
ứng. Các thông số nhiệt động về hiệu ứng nhiệt và
thế nhiệt động cũng được tính toán. So sánh với
kết quả thực nghiệm tham khảo được đối với hai
đường phản ứng được ưu tiên (đường phản ứng
1, 3) thì cho kết quả chênh lệch là 2,76% với sản
phẩm 3 và 5,97% với sản phẩm 1, điều đó chứng
tỏ những tính toán lý thuyết trên là hoàn toàn đáng
tin cậy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Paul J. Dagdigiana (2018). Interaction of C2H with
molecular hydrogen: Ab initio potential energy
surface and scattering calculations. The Journal
of Chemmistry Physics. 148, 024304.
[2]. B. Gans, G. A. Garcia, F. Holzmeier, J. Krüger, A.
Röder, A. Lopes, C. Fittschen, J.-C. Loison, and
C. Alcaraz (2017). Communication: On the first
ionization threshold of the C2H radical. J. Chem.
Phys. 146, 011101.

Thực nghiệm [12]

ΔGo(kcal/mol)

[3]. AT Le, GE Hall, TJ Sears (2016). The near –
infrared spectrum of ethynyl radical. Journal of
Chemical physics 145,074306.
[4]. Da Silva, W. B.;* Albernaz, A. F. (2016). Kinetic
Mechanism Study of Reaction C2H + C2H2 via
TST. Rev. Virtual Quim, 8 (2), p. 394-404
[5]. Manas Ranjan Dash and B. Rajakumar* (2015).
Abstraction and addition kinetics of C2H radicals
with CH4, C2H6, C3H8, C2H4, and C3H6: CVT/SCT/
ISPE and hybrid meta-DFT methods. Phys.Chem.
Chem.Phys., Vol. 17, p. 3142-3156.
[6]. Jozef Peeters, Benny Ceursters, Hue Minh Thi
Nguyen and Minh Tho Nguyen (2002). The
reaction of C2H with H2: Absolute rate coefficient
measurements and ab initio study. Journal of
Chemical Physics, Vol. 116, No. 9, p. 3700-3709.
[7]. Shaun A. Carl,* Rehab M.I. Elsamra, Raviraj M.
Kulkarni, Hue M.T. Nguyen, and Jozef Peeters
(2004). No Barrier for the Gas-Phase C2H + NH3
Reaction. The Journal of Physical Chemistry, Vol.
108, No. 17, p. 3695-3698.
[8]. Hue Minh Thi Nguyen, Asit K. Chandra, Shaun
A. Carl, and Minh Tho Nguyen (2005). Quantum
chemical study of hydrogen abstraction reactions
of the ethynyl radical with hydrogen compounds
(C2H + HX). J. Molecular Structure: Theochem,
732 (1-3), p. 219-224.

[9]. M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, J.A.
Pople (2009). Gaussian, Inc., Pittsburgh PA.
[10]. Frank Jensen (2007). Introduction to Computational
Chemistry. Second edition, John Wiley &
Sons, Ltd.
[11]. Shaun A. Carl, Hue Minh Thi Nguyen, Rehab
Ibrahim M. Elsamra, Minh Tho Nguyen, and Jozef
Peeters (2005). Journal of Chemical Physics.
122, 114307.
[12]. David R. Lide. CRC Handbook of Chemistry and
Physics. Internet Version 2005.

Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 4(63).2018 81