در این پایان نامه با استفاده از روش های ab initio در سطح محاسباتی( mp2/6-31++g(d,p ابتدا خواص مجزای مولکول های اتانول و متانول و همچنین کربن دی سولفید و استون و سپس کمپلکس دوتایی آن ها مورد بررسی قرار گرفته با استفاده از تئوری qtaim، دانسیته الکترونی کل کمپلکس جهت محاسبه آنچه که به آن حجم مولکول در کمپلکس نامیده می شود، مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت حجم مولکولی هر یک از مولکول های اتانول،متانول،کربن دی سولفید و استون و مخلوط اتانول -متانول و همچنین مخلوط کربن دی سولفید-استون به صورت تئوری محاسبه شده است. در پایان حجم مولی جزئی تجربی با حجم مولکولی بدست آمده از روش های تئوری مقایسه شده است. به دلیل اختلاف بینهایت کوچکی که بین بار و انرژی بدست آمده از روش های ab initioو روش aim وجود دارد می توان نتیجه گرفت که محاسبات حاصل از aim صحیح می باشند.

مطالعه ی خوشه های کربنی خالص در طی دهه های مختلف مورد توجه بوده است ]1[. مولکول هایی از این دسته اولین بار در منابع اختر فیزیکی در یک قرن گذشته ردیابی شده اند و همچنین به خاطر ارتباط با شیمی ستاره های کربنی ]3,2[ و ابرهای مولکولی بین ستاره ای ]8-4[ مورد توجه می باشند. در طی تولید لایه های بسیار نازک از الماس و کاربید سیلیسیم به نظر می رسد که این خوشه های کربنی هستند که به عنوان حدواسط در فرآیند شیمیایی مربوطه عمل می کنند ]10,9[. به روشنی مشخص است که داشتن دانش کافی در مورد خواص شیمیایی و فیزیکی خوشه های کربنی در فهم بسیاری از سیستم های شیمیایی اهمیت فراوان دارد. در کنار این کاربردهای عملی، خوشه های کربنی مثال های خوبی از تنوع در شیمی کربن می باشند. به خاطر انعطاف پذیری بسیار بالای کربن در ایجاد پیوندهای متنوع مثل پیوندهای پایدار تکی، دوگانه و سه گانه، خوشه های کربنی در طیف وسیعی از ساختارها و شکل های مولکولی ظاهر می شوند و این خوشه ها به صورت طبیعی در پلاسمای داغ کربنی سنتز می شوند. به عنوان مثال تشکیل مولکول بسیار متقارن 60c در چنین شرایطی برای دهه های متوالی محققین را به خود مشغول کرده بود ]11[.

کمیت های ترمودینامیکی مثل انرژی درونی ،آنتالپی ،حجم و فشار ریشه در خواص مولکول ها دارند .معمولاً روش های ترمودینامیک آماری کمیت های مولکولی را به کمیت های ترمودینامیکی متناظر تبدیل می کنند. بیشتر توجه شیمیدانهای کوانتم در بدست آوردن آنتالپی های تشکیل مواد از خواص مولکولی آنها بوده است وکمتر به حجم که به همان اندازه اهمییت دارد پرداخته است. در این طرح قصد داریم رابطه حجم مولی جزئی و حجم مولکولی در محلول بنزن،تولوئن و همچنین رابطه حجم مولی جزئی و حجم مولکولی استون،کلروفرم را بررسی کنیم. به این منظور از جدیدترین تئوری پیوندی یعنی آنالیز چگالی الکترونی استفاده شده است. از میان سه روش محاسبات کوانتومی، در اینجا از روش dft و تئوری مربوط به آن بهره بردهجایم. تئوری تابع چگالی (dft) به ما اجازه می دهد تا تمام خواص سیستم را به وسیله چگالی الکترون ?(r) که خود تابعی است بر اساس سه متغیر، ?(r)=f(x,y,z) تخمین بزنیم. ساختارهای اولیه ابتدا با استفاده از نرم افزار chemcraft رسم شدند و پس از آن با استفاده از نرم افزار pcgamess و از طریق سطح محاسباتی b3lyp/6-311+g(d,p) بهینه سازی شده و در ادامه از طریق اجرای نرم افزار aim2000 بر روی این ساختارها و تعیین نقاط بحرانی bcp وجود پیوند میان اتم ها تایید شده و نوع پیوند نیز مشخص شده است.