Excess chemical potentials for hard atomic and diatomic solutes dissolved in hard-diatomic fluid

Authors

  • Tsednee Banzragch Laboratory of Theoretical and High Energy Physics, Institute of Physics and Technology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia https://orcid.org/0000-0003-0881-0713
  • Tsednee Tsogtbayar Laboratory of Theoretical and High Energy Physics, Institute of Physics and Technology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia
  • Khinayat Tsookhuu Laboratory of Theoretical and High Energy Physics, Institute of Physics and Technology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia

DOI:

https://doi.org/10.5564/bicct.v10i10.2592

Keywords:

Percus Yevick, Martynov-Sarkizov,, integral equation, Monte-Carlo, sphere, molecular fluid

Abstract

An integral equation theory combined with Percus Yevick and Martynov-Sarkisov approximations has been applied for
hard molecular solution in which the solutes are spherical and a tangent homonuclear diatomic dumbbell particles, and the solvent
is a tangent homonuclear dumbbell fluid. At infinite dilution the excess chemical potentials for the solutes have been determined
for reduced solvent densities of 0.1 to 0.9, and for diameter ratio values of the spheres of 0.5, 1, 1.5, and 2. Our findings for excess
chemical potential have been compared with values obtained with analytical expression and Monte-Carlo data in literature. For the
reduced densities less than 0.7, all values are in good agreement, however for higher densities than it the numerically obtained
values from Martynov-Sarkisov approximation show better agreements with analytically obtained values and literature data than
those from Percus-Yevick approximation. 

Хоёр атомт молекуляр уусгагчид ууссан нэг атомт, хос атомт уусагчдын илүүдэл химийн потенциал

Хураангуй: Хатуу-бөмбөлөг потенциалт молекуляр уусмалд интеграл тэгшитгэлийн онолыг Перкус-Иевикийн болон
Мартынов-Саркисовын ойролцоололд хэрэглэв. Энэ системд уусгагч нь шүргэлцсэн ижил-бөмбөлөгт молекуляр шингэн,
харин уусагч нь нэг атомт ба хоёр-атомт шүргэлцсэн ижил-бөмбөлөгт молекуляр системүүд болно. Уусагч нь бүрэн ууссан
үеийн уусагчийн илүүдэл химийн потенциалыг уусагч, уусгагчийн бөмбөлгийн диаметрийн харьцааны 0.5, 1, 1.5, 2 утгуудад
уусгагчийн хураангуйлсан нягт 0.1–0.9 үед тооцоолов. Тооцоолсон үр дүнгээ аналитик болон Монте-Карло аргаар бодсон үр
дүнтэй харьцуулахад нягт нь 0.7-аас бага үед илүү сайн тохирч байна. Харин нягт нь үүнээс их үед, тухайлбал, молекуляр
уусагчийн хувьд Мартынов-Саркисовын ойролцоолол нь аналитик ба Монте-Карло аргын үр дүнд илүү дөхсөн үр дүн өгч
байна.

Түлхүүр үг: Перкус-Иевик, Мартынов-Саркисов, интеграл тэгшитгэл, Монте-Карло, бөмбөлөг, молекуляр шингэн

 

Downloads

Download data is not yet available.
Abstract
113
PDF 135

References

F.Hirata (2003). Molecular Theory of Solvation Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.

D.Chandler, H.C.Andersen (1972). Optimized cluster expansions for classical fluids. II. Theory of molecular liquids. Journal of Chemical Physics. 57:1930-1937. https://doi.org/10.1063/1.1678513

P.J.Rossky, W.D.T.Dale (1980). Generalized recursive solutions to Ornstein–Zernike integral equations. Journal of Chemical Physics 73:2457-2464. https://doi.org/10.1063/1.440397

F.Hirata, P.J.Rossky (1981). An extended RISM equation for molecular polar fluids. Chemical Physics Letters. 83:329-334. https://doi.org/10.1016/0009-2614(81)85474-7

F.Hirata, P.J. Rossky, B.M.Pettitt (1983). The interionic potential of mean force in a molecular polar solvent from an extended RISM equation. Journal of Chemical Physics 78:4133-4144. https://doi.org/10.1063/1.445090

K.S.Schmeizer, A.Yethiraj (1993). Polymer reference interaction site model theory: New molecular closures for phase separating fluids and alloys. Journal of Chemical Physics 93:9053-9079. https://doi.org/10.1063/1.464465

D.A.McQuarrie (1973). Statistical mechanics, Harper & Row, New York.

J.K. Percus, G.J.Yevick (1958). Analysis of Classical statistical mechanics by means of collective coordinates. Physical Review. 110:1. https://doi.org/10.1103/PhysRev.110.1

G.A.Martynov, G.N.Sarkisov (1983). Exact equations and the theory of liquids. V. Molecular Physics. 49:1495-1504. https://doi.org/10.1080/00268978300102111

D.Ben-Amotz, I.P.Omelyan (2000). Cavity formation energies for diatomic and spherical solutes in a diatomic hard body fluid. Journal of chemical physics. 113:4349-4358. https://doi.org/10.1063/1.1288024

D.Ben-Amotz, I.P.Omelyan (2001). Self-consistent corrections to the equation of state and chemical potentials of hard chain fluid mixtures. Journal of chemical physics 114:5735-5744. https://doi.org/10.1063/1.1352644

Ts.Tsogbayar, T.Luchko (2019). Closure for the Ornstein-Zernike equation with pressure and free energy consistency. Physical Review. 99:032130-1. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.99.032130

Ц.Банзрагч, Ц.Цогбаяр, Х.Цоохүү (2021). Леннард-жонс шингэний даралт, химийн потенциал, энтропи. ШУА Физик технологийн хүрээлэнгийн бүтээл. 48:64-74.

Ц.Банзрагч, Ц.Цогбаяр, Х.Цоохүү (2022). Хос хатуу-бөмбөлөг системд интеграл тэгшитгэлийг хэрэглэх нь. МУИС Физик сэтгүүл. 33:30-34. https://journal.num.edu.mn/physics/article/view/931

Ц.Банзрагч, Ц.Цогбаяр, Х.Цоохүү (2022). Уусагч-уусгагч системийн уусагчийн илүүдэл химийн потенциал. МУИС Физик сэтгүүл. 34. (илгээсэн)

Ц.Банзрагч, Ц.Цогбаяр, Х.Цоохүү (2022). Хоёр атомт молекуляр системд интеграл тэгшитгэлийг хэрэглэх нь. Үндэсний эрдэм шинжилгээний хурал-2022, Монголын Физикийн нийгэмлэг, х:7.

Downloads

Published

2022-12-26

How to Cite

Banzragch, T., Tsogtbayar, T., & Tsookhuu, K. (2022). Excess chemical potentials for hard atomic and diatomic solutes dissolved in hard-diatomic fluid. Bulletin of the Institute of Chemistry and Chemical Technology, 10(10), 34–39. https://doi.org/10.5564/bicct.v10i10.2592

Issue

Section

Articles