مطالعه ترمودینامیکی واکنش های تجزیه ماده منفجره سیانوریک تری آزید با استفاده از نظریه تابعی چگالی

سیانوریک تری آزید یک ترکیب آلی منفجره دوست دار محیط زیست است که می تواند به عنوان ماده منفجره اولیه در ساختار چاشنی ها استفاده شود. تجزیه این ترکیب باعث تولید تعدادی از حدواسط های نایترنی پرانرژی می شود. این ترکیب هنگام انفجار در خلا به نیتروژن مولکولی و سیانوژن تجزیه می شود. در این مطالعه، از نظریه تابعی چگالی (dft) و روش b3lyp/6-311++g(2d,p) برای مطالعه ترمودینامیکی واکنش های تجزیه سیانوریک تری آزید استفاده شد. ثابت های ترمودینامیکی مانند انرژی کل، انرژی درونی، انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس برای این واکنش ها در حالت گازی و محلول محاسبه شد. گستره‌ای از حلال‌های با قطبیت گوناگون مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، اثر دما بر ثابت های ترمودینامیکی واکنش ها بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که واکنش های تجزیه سیانوریک تری آزید به حدواسط های نایترنی گرماگیر هستند؛ درحالی که تجزیه به سیانوژن به شدت گرمازا است. همه این واکنش ها با افزایش انتروپی (افزایش بی نظمی) و کاهش انرژی آزاد گیبس (خودبخودی) همراه هستند. مقدار ∆g همه واکنش ها با افزایش دما کاهش یافت که نشان دهنده پیشرفت واکنش ها در دماهای بالاتر است.

thermodynamic study of decomposition reactions of cyanuric triazide explosive using density functional theory

cyanuric triazide is an environmentally friendly explosive organic compound that can be used as a primary explosive in the construction of detonators. the decomposition of this compound produces a number of high-energy nitrene intermediates. this compound is decomposed after the explosion under vacuum into molecular nitrogen and cyanogen. in this article, the density functional theory (dft) and b3lyp/6-311++g(2d,p) method were used for the thermodynamic study of decomposition reactions of cyanuric triazide. the thermodynamic constants such as total energy, internal energy, enthalpy, entropy, and gibbs free energy were calculated for these reactions in the gas phase and solution. a range of solvents with different polarities was studied. also, the effect of temperature on the thermodynamic constants of the reactions was investigated. the results showed that decomposition reactions of cyanuric triazide to nitrene intermediates are endothermic, while decomposition to cyanogen is very exothermic. all of these reactions are associated with increasing entropy (increasing disorder) and decreasing gibbs free energy (spontaneous) across the reaction. the δg value of all reactions decreased with increasing temperature, which indicates the progress of reactions at higher temperatures.