[계산화학]Computational Chemistry with Electric Structure Methods

목차

1. abstract
2. introduction
3. Experimental method
4. Result & Discussion
5. Conclusion

본문내용

Abstract
계산화학은 화합물의 구조와 화학반응을 수치적으로 모델링하여 연구하는 학문 분야이다. 계산 화학을 통해서 화학자들은 불안정하거나 관찰할 수 없었던 분자들이나 intermediate와 transition state 의 분자들에 대한 모델 연구가 가능하다. 이번 실험에서는 계산화학에서 가장 널리 쓰이는 Gaussian09프로그램을 이용하여 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 두가지 다른 confomer들의 에너지 차이와 dipole moment를 계산할 수 있었다. 또한 Ethylene 과 Formaldehyde 의 molecular orbital 을 시각화하여 HOMO와 LUMO를 비교하고, SN2 반응의 transition state 의 최적화된 구조와 activation energy 도 계산할 수 있었다.
Introduction
계산 화학은 화학, 물리 현상의 연구에 컴퓨터를 응용하는 화학의 새로운 분야로 기본적인 물리화학의 원리를 바탕으로 화합물의 구조와 화학반응을 수치적으로 모델링하여 연구하는 학문 분야이다. 계산 화학을 통해서 화학자들은 불안정하거나 관찰할 수 없었던 분자들이나 intermediate와 transition state 의 분자들에 대한 모델 연구가 가능하다. 20세기 초 양자역학이 발전하고 계산기와 컴퓨터가 발달하면서 이전까지 합성, 분석, 측정 등의 실험을 통해서만 화학을 연구하던 것과 달리 물질의 성질을 분자수준에서 계산할 수 있게 되었다.
계산 화학은 실험결과를 해석하거나 예측함으로서 실험적으로 증명되거나 보여질 수 없는 화합물과 화학 반응에 대한 중요한 정보를 제공한다. 원하는 특성을 가진 물질을 개발하기 위해 어떤 구조를 가져야하는지 미리 모델링 해볼 수 있고 분자구조의 해석이나 예측, 분광학 스펙트럼의 해석과 이해, 신물질 개발 등에서 계산화학이 활용되고 있다.

참고자료

· 화학실험기법 manual
· Janice Gorzynski Smith, 「Organic chemistry」, 3th ed, 2008
· Galy.L.misseler, 「Inorganic chemistry」, 4th ed, 2008