[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.

참고 자료

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