Képződéshő kiszámítása gyors és pontos módszerrel Csonka Gábor, Kristyán Sándor, Ruzsinszky Adrienn Támogatás: OTKA, OMFB BME
Bevezető A képződéshő a molekulák egyik fontos jellemzője Pontos (<2 kcal/mol) ismerete szükséges (mérés vagy számítás) Az elméleti kémia fejlődésének egyik fő motiválója (Pople, Becke)
Termokémiai adatbázisok G3/99 adatbázis Ismert és megbízhatónak tartott kísérleti adatok 222 Képződéshő, 88 ionizciós potenciál, 58 electronaffinitás, 8 protonaffinitás
Számítási módszerek 1998 G3 - QCISD(T), nagy bázisra extrapolálva 2001 G3 SX - skálázott energiák, empirikus korrekciók 376 reakció egyenlet esetén az átlagos eltérés: 1.07 kcal/mol (G3) 0.95 kcal/mol (G3X).
Hartree-Fock módszer Az átlagos eltérés a kísérlettől: 47 kcal/mol. Energia hiba: E(CI)-E(HF), korrelációs energia Bázis hiba: kiküszöbölhető
REBECEP módszer Atomok esetén a korrelációs energia arányos az elektronok számával Molekulák esetén az atomokon levő parciális töltéssel A bázis hiba is kezelhető (meglepő)
REBECEP egyenletek Ecorr(REBECEP) =(A=1,M)Ecorr(NA, ZA) (1) Ecorr(NA, ZA Meth., Bas., Chrg.) = (NA- N1) Epar(N2, ZA, Meth., Bas., Chrg.) + (N2-NA) Epar(N1, ZA, , Meth., Bas., Chrg.) (2)
REBECEP korrekciók Epar(N2, ZA, Meth., Bas., Chrg.) Meghatározható atomi adatokból (ab inició) Meghatározható illesztéssel: E(HF) + Ecorr(REBECEP) = E(pontos)
A kiválasztott molekulák G3/99 adatbázisból H, C, N, O, F atomok (117 molekula) CH4, NH3, H2O, ózon, N2O benzol, fenol, toluol, azulén, naftalin,...
A kiválasztott módszerek bázisok 6-311+G(2d,p), 6-31G(d) atomi töltések Mulliken, NPA, ChelpG, Stockholder
Eredmények Összehasonlítás, képződéshők nagy molekulák esetén G3, B3LYP/6-311+G(3df,2p), REBECEP (kisérlet, 6-31G(d), NPA)
Összefoglalás A REBECEP kis bázissal jobb mint a B3LYP módszer nagy bázissal A bázis hiba hatékonyan kezelhető (atomokra szétosztva) közlemények: Theoret. Chem. Acc. 2001, Vol. 106, Október, November Internet: web.inc.bme.hu/csonka