أسلوب المساهمة الجماعية

أبسط أشكال طريقة مساهمة المجموعة هي تحديد خاصية المكون عن طريق جمع مساهمات المجموعة${\displaystyle G_{i}}$:

${\displaystyle T_{\text{b}}[{\text{K}}]=198.2022567824111+\sum G_{i}.}$

يفترض هذا الشكل البسيط أن الخاصية (نقطة الغليان العادية في المثال) تعتمد خطيًا على عدد المجموعات، بالإضافة إلى عدم وجود تفاعل بين المجموعات والجزيئات. يُستخدم هذا النهج البسيط، على سبيل المثال، في طريقة جوباك لبعض الخصائص، وهو فعال ضمن نطاق محدود من المكونات ونطاقات الخصائص، ولكنه يؤدي إلى أخطاء كبيرة عند استخدامه خارج النطاقات المطبقة.

تعتمد هذه التقنية على المساهمات الجماعية الجمعية البحتة لربط الخاصية المطلوبة بخاصية يسهل الوصول إليها. ويتم ذلك غالبًا عند درجة الحرارة الحرجة ، حيث تشير قاعدة غولدبرغ إلى أن Tc تساوي 3/2 من درجة الغليان العادية _، وتُستخدم المساهمات الجماعية لإعطاء قيمة أكثر دقة.

${\displaystyle T_{\text{c}}=T_{\text{b}}\left[0.584+0.965\sum G_{i}-\left(\sum G_{i}\right)^{2}\right]^{-1}.}$

غالباً ما يُعطي هذا النهج نتائج أفضل من المعادلات الجمعية البحتة، لأن العلاقة مع خاصية معروفة تُضيف بعض المعلومات عن الجزيء. ومن الخصائص الإضافية الشائعة الاستخدام: الوزن الجزيئي، وعدد الذرات، وطول السلسلة، وأحجام الحلقات وعددها.

للتنبؤ بخصائص المخاليط، لا يكفي في معظم الحالات استخدام طريقة جمعية بحتة. بدلاً من ذلك، يتم تحديد الخاصية من خلال معاملات تفاعل المجموعات.

${\displaystyle P=f(G_{ij}),}$

حيث يرمز P إلى الخاصية، و G _ij إلى قيمة التفاعل الجماعي.

تُعدّ طريقة UNIFAC إحدى الطرق الشائعة لتقدير مساهمة المجموعات باستخدام قيم تفاعل المجموعات ، حيث تُقدّر معاملات النشاط. ومن أبرز عيوب نموذج تفاعل المجموعات الحاجة إلى عدد كبير من معلمات النموذج. فبينما يحتاج النموذج الجمعي البسيط إلى 10 معلمات فقط لعشر مجموعات، يحتاج نموذج تفاعل المجموعات إلى 45 معلمة. لذا، لا يحتوي نموذج تفاعل المجموعات عادةً على معلمات لجميع التوليفات الممكنة .

تُدخل بعض الطرق الحديثة ^{[ 2 ]} مجموعات من الرتبة الثانية. قد تكون هذه المجموعات مجموعات فائقة تحتوي على عدة مجموعات من الرتبة الأولى (القياسية). يسمح هذا بإدخال معايير جديدة لموقع المجموعات. ثمة إمكانية أخرى تتمثل في تعديل مساهمات مجموعات الرتبة الأولى في حال وجود مجموعات أخرى محددة. ^{[ 3 ]}

إذا كانت معظم طرق مساهمة المجموعات تعطي نتائجها في الطور الغازي، فقد طُوّرت مؤخرًا طريقة جديدة ^{[ 4 ]} لتقدير طاقة غيبس الحرة القياسية للتكوين ( _ΔfG ′ °) والتفاعل ( _ΔrG ′ °) في الأنظمة البيوكيميائية: محلول مائي، درجة حرارة 25  درجة مئوية، ودرجة حموضة  7  (ظروف بيوكيميائية). تعتمد هذه الطريقة الجديدة للأنظمة المائية على طريقة مساهمة المجموعات لمافروفونيوتيس. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تتوفر أداة مجانية الوصول لهذه الطريقة الجديدة في الظروف المائية على الإنترنت. ^{[ 7 ]}

نُشرت طريقة جوباك عام 1984 على يد كيفن ج. جوباك. ويمكن استخدامها لتقدير درجة الحرارة الحرجة، والضغط الحرج، والحجم الحرج، وإنثالبي التكوين القياسي للغاز المثالي، وطاقة جيبس ​​القياسية للتكوين للغاز المثالي، والسعة الحرارية للغاز المثالي، وإنثالبي التبخر، وإنثالبي الانصهار، ونقطة الغليان العادية، ونقطة التجمد، ولزوجة السائل. ^{[ 8 ]} تُعدّ طريقة جوباك طريقة من الدرجة الأولى، ولا تأخذ في الحسبان التفاعلات الجزيئية.

نُشرت طريقة أمبروز بواسطة دوغلاس أمبروز في عامي 1978 و1979. ويمكن استخدامها لتقدير درجة الحرارة الحرجة والضغط الحرج والحجم الحرج. بالإضافة إلى التركيب الجزيئي، تتطلب هذه الطريقة نقطة الغليان العادية لتقدير درجة الحرارة الحرجة، والوزن الجزيئي لتقدير الضغط الحرج. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

نُشرت طريقة نانولال بواسطة ياش نانولال وآخرون في عام 2004. ويمكن استخدامها لتقدير درجة الغليان العادية. وهي تشمل مساهمات من الدرجة الأولى والثانية. ^{[ 11 ]}