서울대 화학실험-계산화학실습

소개

2021학년도 1학기 수강, A+
여러 족보에서 좋은 내용만 뽑아 작성한 보고서입니다.

목차

I. Result
II. Discussion
III. 과제
IV. References

본문내용

I. Results
1. 분자 구조의 최적화
(1) N2의 분자 구조 최적화
Total E = -108.8680049485 [Hartree] ≒ -68315.71911230587 [kcal/mol]
Distance = 1.0891202 Å
N 원자의 에너지= -54.2419682942 [Hartree] ≒ -34037.35626310128 [kcal/mol]
N2 분자의 구조가 가장 안정할 때 결합 길이는 1.0891202Å이다. 이 때, 결합 에너지는 -241.0065861033 kcal/mol이다.
(2) He2의 분자 구조 최적화
E= -5.7103153578 [Hartree] ≒ -3583.27775190415 [kcal/mol]
Distance = 2.9241759 Å
He 원자의 에너지= -2.8551604262 [Hartree] ≒ -1791.64059990922 [kcal/mol]
He2 분자의 구조가 가장 안정할 때 결합 길이는 2.9241759 Å이다. 이 때, 결합 에너지는 0.0000054946 kcal/mol이다.
(3) O2의 분자 구조 최적화
E= -149.4617245572 [Hartree] ≒ -93788.66819246499 [eV]
Distance = 1.1933359 Å
O 원자의 에너지= -74.6558129569 [Hartree] ≒ -46847.2399257896 [kcal/mol]
O2 분자의 구조가 가장 안정할 때 결합 길이는 1.1933359 Å이다. 이 때, 결합 에너지는 -94.188340885858 kcal/mol이다.
결합 에너지를 봤을 때 N2의 분자 구조가 가장 안정하다는 것을 알 수 있다. 그 다음으론 O2, He2 순으로 안정한 분자 구조를 가진다는 것을 알 수 있다.
결합 길이는 두 원자 간의 결합 차수가 클수록 짧아진다. N2의 결합 차수는 3, O2의 결합 차수는 2, He2의 결합 차수는 0이기 때문에 N2의 결합 길이가 가장 짧고 He2의 결합 길이가 가장 긴 것을 확인할 수 있다.
세 종류의 분자를 최적화할 때 모두 Calculate 옵션을 Equilibrium Geomety로 바꾸고 Advanced Setup에서 6-31G Basis set를 도입하였으며, STATPT group에 PROJCT=.F.을 추가하였다. (1) (2) (3)

참고자료

· https://www.msg.chem.iastate.edu/gamess/GAMESS_Manual/input.pdf
· Schmidt, Michael W. 외 3명, 「General atomic and molecular electronic structure system」, 『Journal of Computational Chemistry』, 제14권 제11호, 1993.11., 1347-1363쪽.
· Gordon, Mark S.·Schmidt, Michael W., 「Advances in electronic structure theory: GAMESS a decade later」, 『Theory and Applications of Computational Chemistry』, Elsevier, 2005. 1167-1189쪽.
· 세화 편집부, 〈HOMO/LUMO〉, 《화학백과》, 2001, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6173549&cid=62802&categoryId=62802.
· 확인일: 2021.05.04.
· 곽영직, 〈코펜하겐 해석〉, 《물리산책》, 2009. 10. 23., https://terms.naver.com/entry.naver?cid=58941&docId=3568033&categoryId=58960확인일: 2021.05.01.
· 양지현·김진아·이상민·안익성·민병진, 「계산화학적 방법을 통한 β-D-glucopyranose 구조 연구」, 『대한화학회지』, 제57권 제5호, 대한화학회, 2013.10., 554-559쪽.