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A+ 물리화학실험1 <Exp 10. Analyzing Electronic Structure of Small Organic Molecules using PySCF> 레포트2025.01.201. Hartree-Fock 방법 Hartree-Fock 방법은 전자 파동함수를 기술하기 위해 이론적인 파동함수를 사용하여 시스템의 전자 에너지를 계산하는 것을 목표로 한다. Variational principle을 이용한 HF method는 전자 사이의 상호작용을 평균적인 전기장으로 취급하여 각 전자의 운동을 독립적으로 다룬다. 이 방법은 가장 간단하고 빠르지만, 전자 간의 상관관계를 정확히 반영하지 않기 때문에, 원자번호가 커질수록 오차가 커진다. 2. Basis set Basis set은 분자 궤도함수를 나타내기 위하여 사용되...2025.01.20
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[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <UV-vis -투과도, Haze의 측정> 레포트2025.01.221. UV-vis 분광기 UV-vis (ultraviolet-visible) 분광기기는 분자에 빛을 가하였을 때 흡수가 일어나는 파장과 그 정도를 측정하여 분광학적 성질을 분석하는 기기이다. 분자가 특정 영역의 빛을 흡수하는 것을 측정하여 간접적으로 이 분자가 어떤 구조를 포함하고 있는가를 알 수 있다. 기기분석에 활용되는 UV-vis 광선은 일반적으로 200-800nm 영익이며, 분자나 용매 중의 이온들에 의해 빛이 흡수되어 전자의 궤도 이동이 나타난다. 2. HOMO와 LUMO HOMO(highest occupied molecu...2025.01.22
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콘쥬게이션 분자의 구조와 에너지 계산2025.12.091. 계산화학 시뮬레이션 (IQmol) IQmol은 고전역학 및 양자역학에 기반한 계산화학 소프트웨어로, 분자의 구조 최적화, 분자궤도함수 계산, 에너지 준위 분석을 수행한다. 본 실험에서는 IQmol을 사용하여 콘쥬게이션 분자의 원자 및 골격을 구성하고, 고전역학 기반 에너지 최소화와 양자역학 기반 구조 최적화를 진행했다. 최적화된 분자 구조는 사전 조사한 구조와 일치했으며, 분자궤도함수를 시각화하여 HOMO와 LUMO 에너지 준위를 관찰할 수 있었다. 2. 분자궤도함수와 HOMO-LUMO 에너지 차이 HOMO(최고점유분자궤도)와...2025.12.09
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[실험설계] UV VIS 흡수도, 투과도, Haze 측정 용어 정리, 원리, 이론 총정리2025.01.241. HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 분자의 오비탈 다이어그램을 그리면, 전자는 낮은 에너지 준위부터 채우게 된다. 이때 전자가 찬 오비탈 중에서 에너지 준위가 가장 높은 오비탈을 말하며, 분자 내부에 속박되지만 가장 에너지가 작고 전자가 가장 움직이기 쉬운 곳을 HOMO라고 부른다. 이것은 최고 점유분자 궤도라는 의미를 나타내며, 반도체의 가전자대 (Valence band)에 해당한다. 2. LUMO (Lowest Unopccupied Molecular Orbital) 전자가 채워지지 않...2025.01.24
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화학실험기법2_exp1. Synthesis and Optical Properties of CdSe Quantum Dots2025.01.211. 양자점(Quantum Dot) 양자점은 입자의 지름이 나노미터 단위 이하의 크기를 가지는 반도체 나노 입자를 말한다. 양자점은 입자의 크기별로 다양한 색을 나타내며 독특한 특성을 보여 최근 바이오 센서, 디스플레이 등의 여러 첨단 분야에 사용되고 있다. 입자의 크기가 작아질수록 파장은 짧아지고 더 높은 에너지를 가지며 색깔은 초록색-노란색에서 주황색-빨간색으로, 형광은 파란색에서 노란색으로 변한다. 이는 band gap과 관련이 있다. 2. Band Gap Band gap (Eg)는 HOMO-LUMO energy gap으로 알...2025.01.21
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Friedel-Craft Acylation을 이용한 Fluorescein 합성2025.12.191. Friedel-Craft Acylation 반응 Friedel-Craft Acylation은 무수 염화알루미늄 또는 황산 같은 Lewis acid 촉매 존재 하에서 방향족 화합물과 할로겐화아실 또는 무수물이 반응하여 방향족 케톤을 생성하는 친전자성 방향족 치환 반응이다. 이 실험에서는 Resorcinol과 Phthalic anhydride가 황산 촉매 하에서 두 번의 순차적 Friedel-Craft Acylation을 거쳐 Fluorescein을 합성한다. 첫 번째 반응에서 acyl cation이 생성되어 Resorcinol과...2025.12.19
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계산화학을 통한 유기분자 구조 분석2025.11.131. C3H5N 이성질체의 에너지 및 분자 특성 C3H5N의 3가지 이성질체(2-propen-1-imine, propionitrile, 2-propargylamine)에 대해 계산화학을 이용하여 에너지(Hartree 및 kJ/mol), 쌍극자 모멘트(Debye)를 계산하고 비교 분석했다. 각 이성질체의 에너지는 -451799~-451570 kJ/mol 범위이며, 쌍극자 모멘트는 2.2478~6.5352 Debye로 나타났다. 이를 통해 이성질체 간의 상대적 안정성과 극성을 비교할 수 있다. 2. 분자 궤도함수(MOs) 분석 및 HO...2025.11.13
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[물리화학실험] 컨쥬게이션 염료의 흡수 스펙트럼 예비보고서 A+2025.01.191. HOMO/LUMO HOMO(highest occupies molecular orbital)는 분자의 바닥 상태 전자 배치에 있어서, 전자가 실제로 채워져 있는 가장 높은 에너지의 분자 오비탈을 의미합니다. LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)는 전자가 채워져 있지 않은 가장 낮은 에너지의 오비탈을 의미합니다. HOMO와 LUMO는 분자의 화학적 성질과 반응성을 설명하는데 중요하게 활용됩니다. 2. 에너지 준위 전자가 가질 수 있는 에너지는 양자화되어 있으므로, 발생하는 에너지 또한 양자화되...2025.01.19
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양자화학 계산을 이용한 전자구조 방법론 연구2025.12.191. 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 입체이성질체 에너지 계산 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 meso-form과 RR-form의 쌍극자 모멘트와 전체 에너지를 계산했다. meso-form은 쌍극자 모멘트 0.0174 debye, 전체 에너지 -749688.302 kcal/mol이고, RR-form은 쌍극자 모멘트 2.8370 debye, 전체 에너지 -749686.682 kcal/mol이다. F와 Cl의 전기음성도 차이로 인한 쌍극자 생성과 입체 장애 효과로 인해 RR-form...2025.12.19
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계산화학실습: 양자화학 및 분자 구조 최적화2025.12.131. Hartree-Fock 방법 양자역학 프로그램의 전자 구조 방법으로, 슈뢰딩거 방정식을 근사적으로 풀기 위한 방법이다. 전자의 에너지가 최소가 되는 최적의 spin orbital을 찾으며, 다전자 시스템에서 한 전자를 기준으로 다른 전자들의 평균장을 계산한다. Self-consistency에 도달할 때까지 반복적으로 수행되며, 고정된 핵 좌표에서의 에너지를 구할 수 있다. 2. 분자 오비탈(MO) 및 HOMO-LUMO 분자 내 전자의 공간적 분포를 나타내며, 파동함수의 제곱으로 표현된다. Bonding orbital은 같은 위...2025.12.13
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