این پایان نامه شامل دو بخش است. در بخش اول، مقدار انرژی آزاد حلال پوشی پروتون ( ) برای حلال های غیرآبی متداول مانند: متانول، اتانول، 2-پروپانول، 2-متیل-2-پروپانول، دی متیل سولفوکسید(dmso)، دی متیل فرم آمید(dmf) و استونیتریل(acn) به صورت نیمه تجربی محاسبه شده است. برای بررسی دقت مقادیر محاسبه شده در این تحقیق، مقادیر ثابت اسیدی (pka) ترکیبات متفاوت با مقادیر pka تجربی آن ها مقایسه شد. مقادیر pka محاسبه شده با استفاده از در این تحقیق در مقایسه با مقادیر pka تجربی توافق بهتری نسبت به استفاده از گزارش شده در مقالات دارد. بدین ترتیب مقادیر محاسبه شده برای حلال های غیرآبی در این تحقیق نسبت به گزارش شده در مقالات منطقی تر می باشند. مقادیر pka محاسبه شده برای ترکیبات انتخاب شده در حلال های غیرآبی با استفاده از خطای روش محاسباتی در حلال آب تصحیح شدند و روابط همبستگی جدیدی برای پیش بینی مقادیر pka ترکیبات اسیدهای کربوکسیلیک، مشتقات فنلی، داروها و داروهای ضد سوختگی در حلال های غیرآبی ارائه شدند. نتایج ارائه شده با استفاده از چهار روش نظری متفاوت b3lyp، m062x، mp2 و ccsd و مجموعه پایه g(d,p)++311-6 محاسبه شده است. در بخش بعدی، انرژی آزاد گیبس حلال-پوشی برای 39 یون تک بار در حلال های غیرآبی پروتیک و آپروتیک شامل متانول، اتانول، 1-پروپانول، dmf، acn و استون با استفاده از روش جدید محاسبه شده اند. در این روش، خطای محاسباتی انرژی آزاد گیبس حلال پوشی یون های انتخاب شده در حلال های آب و dmso برای تصحیح مقادیر انرژی آزاد گیبس حلال پوشی یون ها به ترتیب در حلال های پروتیک و آپروتیک در نظر گرفته شد. مقادیر تصحیح شده انرژی آزاد گیبس حلال پوشی یون ها در مقایسه با مقادیر گزارش شده در مقالات از توافق خوبی برخوردار هستند. روابط همبستگی جدیدی نیز برای به دست آوردن انرژی آزاد گیبس حلال پوشی یون ها در حلال های متانول، اتانول، dmf و acn ارائه شده است. روش ارائه شده در این پایان نامه، می تواند در حالت کلی برای محاسبه ی انرژی آزاد استاندارد گیبس حلال پوشی یون ها در دیگر حلال های قطبی پروتیک و آپروتیک استفاده شود به شرطی که حلال مرجع خوبی انتخاب شود. با این روش می توان انرژی آزاد استاندارد گیبس حلال پوشی یون ها در حلال هایی که تاکنون به صورت تجربی گزارش نشده است را به دست آورد. به عنوان نمونه ، مقادیر انرژی آزاد گیبس حلال پوشی یون ها در دو نوع حلال قطبی بسیار متداول پروتیک (1-پروپانول) و آپروتیک (استون) برای دو روش مختلف mp2 و b3lyp و مجموعه پایه g(d,p)++311-6 برای اولین بار محاسبه شدند.