계산화학 - computational 예비

1. 실험목적
Gaussian이라는 양자화학 계산프로그램을 이용하여, reaction species의 최적화된 구조를 구하고, single point energy, vibrational frequency 및 potential energy surface를 계산한다.

2. 실험원리
I.Geometry definition
Gaussian input file에서는 system의 구조를 이론적으로
다른 두 가지 형식으로 나타낸다.
A.Z-matrix
B.Cartesian coordinate
II.Geometry optimization
Geometry optimization은 3가지의 다른 종류의 coordinate system에서
실행 할 수 있으며, input file에 나타낸 coordinate system에 따라 optimization이
행해진딄.
A.Opt=z-matrix
B.Opt 혹은 opt=redundant
C.Opt=Cartesian
Gaussian에서 사용되는 모든 method들은 energy를 atomic unit(a.u)로 주어지고, 이를 Hartree라고 한다. 1 Hartree는 다음과 같다.
A.1 Hartree = 627.509391 kcal/mol
B.1 Hartree = 2625.5 kJ/mol
C.1 Hartree = 27.2113845 eV
D.1 Hartree = 4.35974417e-18 J/particle
III.Transition state optimization

1) 화학적 문제의 접근 방법
① Computational quantum chemistry(계산적 양자화학)
주로 ab initio(순이론적)왿� semi-empirical(반경험적)기술에 의한 분자 전자 구조의 산술적 계산에 의미를 둔다. 계산화학에 쓰이는 프로그램은 Gaussian xx, GAMESS, MOPAC, Spartan, Sybyl 등이 있는데, Schrödinger 식을 통해 원자왿� 분자의 수학적 모델을 제시해 준다.
② Non-Computational quantum chemistry(비계산적 양자화학)
분자의 성질과 그들의 반응의 분석적 표현의 공식화에 의미를 둔다.


2) Schrödinger wave equation

HΨ = EΨ
Hamiltonian H 는 주어진 계의 입자
E는 계의 전체 에너지
파동방정식 Ψ