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오비탈 개념2025.05.121. 오비탈 오비탈은 원자나 분자에 귀속된 전자 또는 전자쌍의 상태를 양자역학을 이용해 나타낸 파동함수를 의미한다. 이 파동함수를 정확히 계산해 낼 수 있는 계는 수소꼴 원자(전자가 하나밖에 없는 원자) 정도로 상당히 적지만 다전자계에서도 전체 계를 1전자 함수들의 곱으로 근사하는 경우 그 때 사용하는 단일 전자의 파동함수 또한 오비탈이라고 부른다. 2. s-오비탈 s-오비탈은 부양자수가 0인 오비탈을 말한다. s-오비탈은 구형 대칭이며, 각상 마디는 갖지 않고 (n-1)개의 방사상 마디를 갖는다. 주기율표상에서는 수소, 헬륨, 알...2025.05.12
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화실기_Quantum Chemistry Calculation SN2 Reaction_보고서2025.01.181. 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane stereoisomers 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 (R,R) 형태와 (meso) 형태의 total energy와 dipole moment 값을 비교하였다. (meso) 형태가 (R,R)에 비해 더 낮은 에너지 값을 가지므로 더 안정한 형태임을 확인하였다. 이는 Newmon projection을 통해 (meso) 형태가 anti 형태를 이루어 steric hindrance가 적기 때문인 것으로 분석되었다. 또한 (meso) 형태의 dipo...2025.01.18
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서울대학교, 화학실험, 만점, A+, 계산화학실습 예비보고서2025.01.291. Hartree-Fock method Hartree-Fock method는 양자화학적 분자의 전자 구조 계산 방법으로, 슈뢰딩거 방정식을 풀기 위해 이를 전자 하나에 대한 방정식으로 변형한 후, 다른 전자가 미치는 영향을 평균적으로 근사하여 적용한다. 이를 통해 분자의 전자구조를 계산하고, 전자의 에너지와 분포를 예측할 수 있다. 2. 분자간 상호작용 분자간 힘(intermolecular force)은 분자 사이에서 발생하는 상호작용으로, 수소결합, 반데르발스 힘, 쌍극자간 상호작용, Coulomb force 등으로 존재한다. ...2025.01.29
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서울대학교, 화학실험, 만점, A+, 계산화학실습 결과보고서2025.01.291. 계산화학 분자 수준의 관찰은 컴퓨터를 통해 이루어지며, 이를 계산화학이라 한다. 본 실험에서는 Xshell과 Avogadro 프로그램을 통해 6개의 분자 CH4, C2H2, C2H4, H2O, H2S, H2Se의 bond length, angel, monomer와 dimer 형태에서 energy를 통한 분자 간 interaction, 분자의 구조 및 오비탈 구조를 관찰하였다. 이를 통해 원자 번호가 클 수록, 결합의 길이가 감소하며, 비공유 전자쌍이 공유 전자쌍보다 큰 반발력 가지고, 분자 간 수소결합이 가장 강한 것을 알 수...2025.01.29
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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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코발트 착물의 입체화학 예비레포트2025.01.211. 전이 금속의 배위 화합물 전이 금속은 여분의 전자쌍을 가지고 있는 루이스 염기와 배위 결합을 형성하면서 다양한 기하학적 구조를 만든다. 리간드는 전이 금속과 1개, 2개 또는 3개의 배위 결합을 형성할 수 있으며, 여러 자리 리간드가 결합하여 만든 착물을 킬레이트 화합물이라고 한다. 배위 화합물에서 금속-리간드 결합은 루이스 산-염기 작용으로 설명할 수 있다. 2. 코발트의 전자 구조와 특성 코발트는 전이 금속으로 비어있는 d-오비탈을 가지고 있어 리간드와 배위 결합을 형성할 수 있다. 코발트의 전자 배치는 1s2 2s2 2p...2025.01.21
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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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무기화학실험 실험 8 Preparation & Charaterization of Cobalt Complexes 예비2025.05.091. 결정장 이론 결정장 이론은 정전기적인 힘을 근거로 한 이론으로, 금속의 d 궤도함수의 에너지 준위가 갈라짐(splitting)을 설명한다. 금속의 d 궤도함수들의 에너지 준위는 주변 정전기장의 영향으로 갈라지며, 갈라지는 정도는 계산으로 예측할 수 있다. 2. 리간드장 이론 리간드장 이론은 결정장 이론과 분자 궤도함수 이론이 합쳐진 이론으로, 금속과 리간드 사이의 결합을 경계 궤도함수(frontier orbital)의 상호작용에 의해 분자 궤도함수를 형성하는 것을 설명한다. 3. 궤도함수 갈라짐과 전자 스핀 정팔면체 배위화합물...2025.05.09
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Synthesis and analyze zeolitic imidazolate framework 실험보고서2025.05.061. Zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) ZIF는 MOF 중 하나로, 토폴로지가 Zeolite와 비슷한 배위화합물이다. ZIF는 내부에 pore가 존재하며 Imidazole의 종류, 즉 작용기의 크기에 따라 pore의 크기가 달라진다. 이번 실험에서는 ZIF-8과 ZIF-67을 합성하고 다양한 분석 기기들을 이용하여 분석하였다. XRD 결과로 ZIF의 pore 크기가 약 11.6Å임을 확인하였고, BET와 SEM 결과를 통해 같은 imidazole을 사용했기 때문에 동일한 육각형 모양과 pore 크...2025.05.06
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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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