Számításos kémia.

Az előadások a következő témára: "Számításos kémia."— Előadás másolata:

1 Számításos kémia

2 Elektonállapotok I: alapállapot
Számításos kémia - molekulák egyensúlyi geometriája - normálrezgések frekvenciája és alakja - töltéseloszlás az atomokon - kémiai reakciók

3 Schrödinger-egyenlet
: elektronok kinetikus energiája : potenciális energiák : elektronok és magok vonzása : elektronok közötti taszítás : nem operátor, a magok rögzítése miatt konstans. : elektron energiája

4 Ezt a differenciál egyenletet nem lehet analitikusan megoldani, csak közelítő módszerrel (numerikusan).

5 A variációs elv Iterációs eljárás. : kiindulási hullámfüggvény
: közelítő energia alapállapotban

6 Ha ’ egybeesik a keresett 0-lal E’ = E0
Az összes többi ’ -vel kapott E’>E0-nál. 0 : a hullámfüggvény alapállapotban E0 : alapállapotú energia.

7 Molekulapályák

8 Slater-determináns Egy sor: egy elektron
Egy oszlop: egyféle hullámfüggvény molekulapályák

9 Elektronátmenetek és jelöléseik

10 Formaldehid belső pályák
-552 eV 1b2 -303 eV

11 Formaldehid HOMO-2, HOMO-1, HOMO
-15 eV 1b1 -12 eV 3b2 -10 eV

12 Formaldehid LUMO, LUMO+1
+17 eV 2b1 +8 eV

13 Oxazin 1 N C 2 H 5 + C O 2 H 5 N N - C H C H 2 5 ClO 2 5 4

14 Oxazin 1 HOMO

15 Oxazin 1 LUMO

16 Egyensúlyi geometria „Mozdulatlan” molekula atommagjainak elrendeződése (nem forog, nem rezeg). ··· var. sz. var. sz. var. sz. GEOM’ GEOM’’ ··· GEOM0

17 Alkalmazás  kötéstávolságok, kötésszögek  tehetetlenségi nyomatékok
(összehasonlítás forgási színkép adataival)  konformerek geometriája, energiája

18

19

20 Triptofán

21 Triptofán konformáció

22 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

23 Erőállandók A pontrendszer potenciális energiájának megváltozása, ha a belső koordinátáknak megfelelő infinitézimális kimozdulás hatására. A kétpontos oszcillátor rugóállandójának általánosítása 1. differenciálás 2. differenciálás

24 Fenol számított és mért rezgési spektruma

25 Teljes elektronsűrűség
n elektronok száma Az integrálás n-1 elektronra történik!

26 p-benzokinon

27

28 Formaldehid teljes elektronsűrűség

29