计算化学及其应用

计算化学及其应用Tag内容描述：<p>1、计算化学及其应用 MO计算中的基组 Basis Sets for Molecular Orbital Calculations LCAO 近似 Hartree-Fock轨道的数值解法只能对原子和双原 子分子使用 双原子分子的轨道类似与原子轨道的线性组合 比如, H2中的Sigma键 1sA + 1sB 对多原子分子, 其轨道必须用原子轨道的线性组 合(LCAO)来近似表示 基函数 称为基函数 其中心通常选在原子上 当然, 也可以使用比原子轨道更具有一般性, 更 灵活的基函数 当基函数足够多足够好时, 得到的分子轨道就能 相当准确 基函数的一般形式 径向部分角度部分 基组的角度部分 5D/6D与7F/10F 5D/6D: x2, y2, 。</p><p>2、计算化学及其应用 势能面的描写 Description of Potential Energy Surface 势能面模型 分子的势能面 我们的对象是分 子, 因此在势能 面中, 有意义的 坐标只有3n-6个, 6个对应于3个平 动和3个转动自 由度 对于双原子分子, 有1个有意义的 自由度, 即其键 长R 0 键长R 二次曲线 能量 势能面扫描 Gaussian程序有一个关键词scan, 进行势能面扫描 # RHF/STO-3G scan NOSYM Water RHF scan 0,1 o h,1,r h,1,r,2,a r 0.85 5 0.05 : 变量 起点 步数 步长 a 100.0 10 1.00 : 总步数: (步数+1) 势能面中的化学对象 1. 极小点体系的稳定结构 2. 一级鞍。</p><p>3、计算化学及其应用,MO计算中的基组 Basis Sets for Molecular Orbital Calculations,LCAO 近似,Hartree-Fock轨道的数值解法只能对原子和双原子分子使用 双原子分子的轨道类似与原子轨道的线性组合 比如, H2中的Sigma键 1sA + 1sB 对多原子分子, 其轨道必须用原子轨道的线性组合(LCAO)来近似表示,基函数,称为基函数 其中心通常选在原子上 当然, 也可以使用比原子轨道更具有一般性, 更灵活的基函数 当基函数足够多足够好时, 得到的分子轨道就能相当准确,基函数的一般形式,径向部分,角度部分,基组的角度部分,5D/6D与7F/10F,5D/6D: x2, y2, z2 。</p><p>4、计算化学及其应用,势能面PotentialEnergySurfaces,势能面模型,势能面,化学的许多问题都可以变成与势能面(PES)有关的问题势能面是把分子的能量表示为其几何结构的函数E=f(x1,y1,z1,.,xn,yn,zn)其纵轴是能量,横轴是几何坐标(比如键长,键角等)势能面可用看作是一个山峦,有山峰,山谷,洼地实际的势能面是多维的,但是其关键因素可以用3维势能面来表示出来作为实用。</p><p>5、计算化学及其应用,计算化学的软硬件 Hardware and Software for Computation,计算化学的工具,计算化学的基本工具是计算机 计算机包括两方面: 硬件和软件,计算机硬件的特点,CPU个数: 快, 多,内存: 大, 快,主板: 稳定,显示器, 显卡: 通用, 常见,其它: 一般,主频高(2.0-3.0GHz), 双CPU, 多核CPU(双核, 四核),1G, 2G, 4G, 8G,网络: 千兆网局域网,华硕等大品牌,常见网卡,Nvidia显卡, InsightII,计算软件的特点,稳定 支持并行 支持大内存,首选Unix/Linux系统,Windows: 个人使用,Linux: 计算使用,Linux简介,常用系列: Redhat 7.28.09.0 企业版系。</p><p>6、计算化学及其应用 电子相关效应ElectronCorrelationEffects 电子相关能 在Hartree Fock近似下 每个电子感受到的是所有其它电子的平均密度但是 在某个瞬间 两个电子不能出现在同一地点电子之间必然两两之间互相避免。</p><p>7、计算化学及其应用,电子相关效应 Electron Correlation Effects,电子相关能,在Hartree-Fock近似下, 每个电子感受到的是所有其它电子的平均密度 但是, 在某个瞬间, 两个电子不能出现在同一地点 电子之间必然两两之间互相避免, 即它们的运动是相关的 给定基组的情况下, 相关能就是精确能量与Hartree-Fock能量之差 每个电子对的相关能大概是 20 kcal。</p><p>8、计算化学及其应用,势能面的描写 Description of Potential Energy Surface,势能面模型,分子的势能面,我们的对象是分子, 因此在势能面中, 有意义的坐标只有3n-6个, 6个对应于3个平动和3个转动自由度 对于双原子分子, 有1个有意义的自由度, 即其键长R,0,键长R,二次曲线,能量,势能面扫描,Gaussian程序有一个关键词scan, 进行势能面扫描。</p><p>9、计算化学及其应用,电子相关效应 Electron Correlation Effects,电子相关能,在Hartree-Fock近似下, 每个电子感受到的是所有其它电子的平均密度 但是, 在某个瞬间, 两个电子不能出现在同一地点 电子之间必然两两之间互相避免, 即它们的运动是相关的 给定基组的情况下, 相关能就是精确能量与Hartree-Fock能量之差 每个电子对的相关能大概是 20 kcal。</p>