هیدرات های گازی دسته ای از ترکیبات میزبان جامد هستند که نقش مهمی در فرآیند های متعددی همچون ذخیره، انتقال و جدا سازی گاز، کاتالیزهای نا همگن و تصفیه آب دارند. این بلور ها در دمای بالاتر از نقطه انجماد آب و فشار بالا تشکیل می شود. برای محاسبه اختلاف انرژی آزاد روش های مختلفی وجود دارد: 1) اختلال 2) تدریجی 3) انتگرال گیری ترمودینامیکی، در این تحقیق، از روش انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه اختلاف انرژی آزاد فرآیند های مختلف جانشینی مهمان هیدروژن سولفید به جای مهمان متان در قفس های بزرگ و کوچک هیدرات گازی si به کار می رود. در محاسبه اختلاف انرژی آزاد با استفاده از روش انتگرال گیری ترمودینامیکی برای این فرآیند ها، سهم جداگانه واندروالس و الکتروستاتیک محاسبه شده است. همچنین خواص ساختاری که شامل تابع توزیع شعاعی، وابستگی دمایی حجم، ضریب انبساط گرمایی خطی و ضریب تراکم پذیری هم دما، هیدرات گازی si متان و هیدرات گازی مختلف دو تایی si (متان + هیدروژن سولفید) بررسی شده است.