Számításos kémia
Elektonállapotok I: alapállapot Számításos kémia - molekulák egyensúlyi geometriája - normálrezgések frekvenciája és alakja - töltéseloszlás az atomokon - kémiai reakciók
Schrödinger-egyenlet : elektronok kinetikus energiája : potenciális energiák : elektronok és magok vonzása : elektronok közötti taszítás : nem operátor, a magok rögzítése miatt konstans. : elektron energiája
Ezt a differenciál egyenletet nem lehet analitikusan megoldani, csak közelítő módszerrel (numerikusan).
A variációs elv Iterációs eljárás. : kiindulási hullámfüggvény : közelítő energia alapállapotban
Ha ’ egybeesik a keresett 0-lal E’ = E0 Az összes többi ’ -vel kapott E’>E0-nál. 0 : a hullámfüggvény alapállapotban E0 : alapállapotú energia.
Molekulapályák
Slater-determináns Egy sor: egy elektron Egy oszlop: egyféle hullámfüggvény molekulapályák
Elektronátmenetek és jelöléseik
Formaldehid belső pályák -552 eV 1b2 -303 eV
Formaldehid HOMO-2, HOMO-1, HOMO -15 eV 1b1 -12 eV 3b2 -10 eV
Formaldehid LUMO, LUMO+1 +17 eV 2b1 +8 eV
Oxazin 1 N C 2 H 5 + C O 2 H 5 N N - C H C H 2 5 ClO 2 5 4
Oxazin 1 HOMO
Oxazin 1 LUMO
Egyensúlyi geometria „Mozdulatlan” molekula atommagjainak elrendeződése (nem forog, nem rezeg). ··· var. sz. var. sz. var. sz. GEOM’ GEOM’’ ··· GEOM0
Alkalmazás kötéstávolságok, kötésszögek tehetetlenségi nyomatékok (összehasonlítás forgási színkép adataival) konformerek geometriája, energiája
Triptofán
Triptofán konformáció
Az N tömegpontból álló oszcillátor rezgőmozgásának számítása Normálkoordináta -analízis Eredmények normálregések frekvenciája normálrezgések alakja (a belső koordináták járulékai) Kiindulási adatok tömegpontok tömege tömegpontok helykoordinátái erőállandók
Erőállandók A pontrendszer potenciális energiájának megváltozása, ha a belső koordinátáknak megfelelő infinitézimális kimozdulás hatására. A kétpontos oszcillátor rugóállandójának általánosítása 1. differenciálás 2. differenciálás
Fenol számított és mért rezgési spektruma
Teljes elektronsűrűség n elektronok száma Az integrálás n-1 elektronra történik!
p-benzokinon
Formaldehid teljes elektronsűrűség