In the present investigation, we undertake the study of molecular interaction in a ternary mixture of cyclohexylamine (CHA), ethanol (Eth) and benzene (B) theoretically as well as experimentally. We study the interaction between CHA dimer and complexes (Eth-CHA, B-CHA, CHA-Eth-B) theoretically using DFT (Density functional theory) in gas phase. It includes the quantum chemical calculations of interaction energy, bond length, and identification of the intermolecular interaction from structural parameter analysis and molecular orbital analysis. Further, we experimentally determine the excess thermo-acoustic parameters of the mixture. For this, we have measured the ultrasonic velocity (u) and density (ρ) of the ternary mixture of CHA+Eth+B and of pure components at 303 K, 308 K and 313 K temperature. From these experimental values of u and ρ, excess thermo-acoustic parameters have been estimated using standard relations. The variations in excess acoustic parameters with the concentration of CHA (x1) are discussed in terms of the interactions and molecular geometry of the liquid mixture. At lower concentration, weak interactions dominate while on increasing x1 strong forces between molecules take place. The strong H-bonding interaction between CHA-ethanol molecules and molar volume differences of pure components leads to interstitial accommodation of molecules. The experimentally determined excess properties behaviour is supported by the theoretical calculation.

中文翻译：

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环己胺+乙醇+苯三元混合液中分子相互作用的计算与实验研究

在本研究中，我们从理论上和实验上对环己胺 (CHA)、乙醇 (Eth) 和苯 (B) 的三元混合物中的分子相互作用进行了研究。我们在气相中使用 DFT（密度泛函理论）从理论上研究 CHA 二聚体和复合物（Eth-CHA、B-CHA、CHA-Eth-B）之间的相互作用。它包括相互作用能、键长的量子化学计算，以及从结构参数分析和分子轨道分析中识别分子间相互作用。此外，我们通过实验确定混合物的过量热声参数。为此，我们测量了 CHA+Eth+B 三元混合物和纯组分在 303 K、308 K 和 313 K 温度下的超声速度 (u) 和密度 (ρ)。根据 u 和 ρ 的这些实验值，已经使用标准关系估计了多余的热声参数。根据液体混合物的相互作用和分子几何形状讨论了过量声学参数随 CHA (x1) 浓度的变化。在较低浓度下，弱相互作用占主导地位，而随着 x1 的增加，分子之间会发生强作用力。CHA-乙醇分子之间的强氢键相互作用和纯组分的摩尔体积差异导致分子的间隙调节。理论计算支持实验确定的过量特性行为。根据液体混合物的相互作用和分子几何形状讨论了过量声学参数随 CHA (x1) 浓度的变化。在较低浓度下，弱相互作用占主导地位，而随着 x1 的增加，分子之间会发生强作用力。CHA-乙醇分子之间的强氢键相互作用和纯组分的摩尔体积差异导致分子的间隙调节。理论计算支持实验确定的过量特性行为。根据液体混合物的相互作用和分子几何形状讨论了过量声学参数随 CHA (x1) 浓度的变化。在较低浓度下，弱相互作用占主导地位，而随着 x1 的增加，分子之间会发生强作用力。CHA-乙醇分子之间的强氢键相互作用和纯组分的摩尔体积差异导致分子的间隙调节。理论计算支持实验确定的过量特性行为。