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동국대학교 화학과 물리화학실험 분자의 구조 및 에너지 예측 레포트2025.01.231. 계산화학 계산화학(Computational Chemistry)은 컴퓨터를 이용해 이론 계산을 하고 복잡한 화학ㆍ물리 현상을 분자 수준에서부터 해명하려는 것이다. 컴퓨터 화학에는 분자궤도(MO; Molecular Orbital) 계산, 계산기 시뮬레이션, 데이터베이스의 3개 영역이 포함된다. 분자궤도 계산은 이론적으로 도출한 파라미터를 사용하는 애비니시오(abinitio)법이 주된 내용을 이루고 있으며, 분자의 구조나 에너지를 계산한다. 2. 분자 구조 및 에너지 계산 이번 실험에서는 H2O 분자의 구조와 에너지를 다양한 bas...2025.01.23
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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <표면에너지와 표면장력 -Contact Angle과 Surface Tension> 레포트2025.01.221. 접촉각 접촉각이란 액체가 서로 섞이지 않는 물질과 접촉할 때 형성되는 경계면의 각을 말하며, 고체 표면의 젖음성을 나타내는 척도로 사용된다. 낮은 접촉각은 높은 젖음성(친수성)을, 높은 접촉각은 낮은 젖음성(소수성)을 의미한다. 접촉각 측정은 고체 표면의 물성을 평가하는 데 널리 사용되는 방법이다. 2. 표면장력 표면장력은 물리학적으로 단위 면적의 표면을 증가시키는 데 필요한 에너지(J/m^2) 또는 단위 길이 당 작용하는 힘(N/m)으로 정의된다. 액체의 표면장력은 분자간 응집력과 부착력의 차이로 인해 발생하며, 온도가 높아...2025.01.22
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고에너지 밀도와 내구성을 가진 고체 리튬 금속 배터리를 위한 쌍성 고분자 기반 리튬 슈퍼이온 전도체2025.04.291. 쌍성 고분자 기반 리튬 슈퍼이온 전도체 본 연구에서는 고이온 전도도(σ = 3.8 × 10−4 S cm−1)와 리튬 이온 수송 수(tLi+ = 0.78)를 가진 쌍성 고분자 전해질(ZPE)을 개발했습니다. 이 ZPE는 정렬된 이온 채널을 통해 빠른 리튬 이온 전도를 가능하게 합니다. 또한 in-situ 중합을 통해 전극과의 밀접한 접촉과 최대의 이온-이온 상호작용을 달성했습니다. 이를 통해 고에너지 밀도와 내구성이 우수한 고체 리튬 금속 배터리를 개발할 수 있었습니다. 2. 고체 리튬 금속 배터리 고체 리튬 금속 배터리(ASS...2025.04.29
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계산화학실습 결과보고서2025.01.141. H2와 He2 분자의 결합 길이 및 결합 에너지 계산 계산 결과 H2 분자의 결합 에너지는 이론값과 약 22% 오차가 있었으며, 결합 길이는 실제값과 약 1.3% 오차로 잘 일치했습니다. 반면 He2 분자는 결합을 형성하지 않는 것으로 나타났습니다. 이는 Hartree-Fock 방법의 한계인 전자 상관 효과를 고려하지 않는 점과 관련이 있습니다. 2. H2와 He2 분자의 퍼텐셜 에너지 곡면(PES) 분석 H2 분자의 PES에서는 결합 길이 증가에 따라 퍼텐셜 에너지가 감소하다가 최소값을 가지는 퍼텐셜 우물이 관찰되었습니다. ...2025.01.14
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계산화학2025.01.171. 동핵 이원자 분자 이번 실험에서는 H2, He2, N2, F2 동핵 이원자 분자의 분자 에너지와 단일 원자 에너지, 결합 길이를 구해 결합에너지를 알아보면서 구조의 최적화를 알아보고, H2와 F2의 PES 그래프를 그려봄으로써 경향성을 파악해보고 분자 존재의 이유에 대해 분석해봤다. 2. 단일 원자 에너지 GAMESS를 통해 H, He, N, F의 단일 원자 에너지를 구했다. 3. 분자 에너지와 결합 길이 H2, He2, N2, F2의 분자 에너지와 결합 길이를 구했고, 이를 통해 결합에너지를 계산할 수 있었다. 4. 결합에너...2025.01.17
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수소와 헬륨 분자의 결합 특성 분석2025.01.021. 수소 분자의 결합 특성 수소 분자(H2)의 결합 길이와 결합 에너지를 계산하였다. 결합 에너지는 342.2kJ/mol로 실제 수소 결합 에너지 436kJ/mol과 21%의 오차를 보였다. 결합 길이는 0.74Å으로 실제 값 0.74Å과 1.4%의 오차를 보였다. 이는 전자 간 상호작용을 선형적으로 근사한 한계로 인해 오차가 발생한 것으로 보인다. 2. 헬륨 분자의 결합 특성 헬륨 분자(He2)의 경우 결합 길이가 3.00Å으로 두 원자의 반지름 합인 0.74Å보다 크기 때문에 실제로 결합을 형성하지 않는 것으로 나타났다. 또한...2025.01.02
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(A+)일반화학실험I 계산화학 결과 보고서2025.05.111. 계산 화학 계산 화학은 컴퓨터의 계산 능력을 이용하여 복잡한 시스템을 기술하려고 시도하는 분야를 말하며, 주요 방법으로는 Ab initio, Density Functional, Semi-empirical, Molecular Mechanics 등이 있다. 이 실험에서는 이러한 계산 화학 방법들을 이용하여 다양한 분자 구조와 에너지 특성을 분석하였다. 2. 양자 화학 양자 화학에서는 고전 역학의 한계를 극복하기 위해 빛의 입자성과 물질파 개념을 도입하였다. 슈뢰딩거 파동 방정식을 통해 양자역학적 시스템의 파동함수를 구할 수 있으며...2025.05.11
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이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼 예비 보고서2025.04.251. 이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼 이 보고서는 이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼에 대한 예비 연구 결과를 다룹니다. 분자의 진동-회전 운동에 대한 이론적 배경과 실험 결과를 설명하고 있습니다. 주요 내용으로는 분자 진동-회전 에너지 준위, 선택 규칙, 스펙트럼 분석 등이 포함됩니다. 1. 이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼 이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼은 분자 구조와 에너지 준위를 이해하는 데 매우 중요한 정보를 제공합니다. 이 스펙트럼은 분자 내부의 진동과 회전 운동에 의해 발생하며, 각각의 진동-회전 에너지 준위에 해당하...2025.04.25
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물리화학실험 Quantum Mechanical Calculation of Molecules 실험보고서2025.05.051. 수소 분자의 에너지 변화 결합 거리에 따른 수소 분자의 에너지 변화 실험에서 H2분자의 결합길이를 줄였다 늘렸다 하며 여러 길이에 대한 에너지를 측정하였는데 안정된 길이에서 길이를 늘일수록 에너지가 커지고, 길이를 줄여도 에너지가 커지다가 일정길이 이하에선 에너지가 측정이 안되었다. 이를 여러가지 길이에서 에너지를 구한 후 그래프로 도시화 했더니 결과와 같은 그래프를 얻을 수 있었다. 그래프 모양은 우리가 수업시간에 배웠던 분자의 결합길이에 따른 에너지 그래프와 매우 흡사했다. 2. 에테인 분자의 에너지 변화 이면각에 따른 에...2025.05.05
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[물리화학실험A+]Computational chemistry(계산화학) 결과보고서2025.01.171. Butane의 conformation 이번 실험은 Avogadro라는 양자역학 계산프로그램을 사용하여 butane의 최적화된 구조를 구하고 butane의 conformation에 따른 다양한 분자 모형을 생성하고 에너지 및 안정성을 비교해 볼 수 있는 실험이다. Butane의 conformation은 이면각이 0°에서 Fully eclipsed 형태, 이면각이 60°에서 staggered의 gauche 형태, 이면각이 120°에서 eclipsed 형태, 이면각이 180°에서 staggered의 anti 형태를 가질 수 있다. ...2025.01.17
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