The Potential Energy Curve and the Orbitals of H2 (카이스트 일반화학실험 보고서)

소개

"The Potential Energy Curve and the Orbitals of H2 (카이스트 일반화학실험 보고서)"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title
2. Abstract
3. Introduction
4. Theoretical background
5. Methods
6. Results
7. Discussion
8. Conclusion
9. References

본문내용

Ⅲ. Introduction
두 원자 사이에서 결합이 일어날 때, 원자 내의 원자핵과 전자들은 서로에게 영향을 주어 다양한 에너지가 상호작용한다. 예를 들어 두 원자의 원자핵끼리 ,또는 전자끼리는 반발력이 작용하고, 원자핵과 전자는 인력이 작용하여 안정화된다 .따라서 이러한 에너지들을 계산하여 총 에너지가 가장 낮은 값에서 결합을 형성한다. 그러나 실제 결합에서는 변수가 너무 많아 모델링하기 어렵기 때문에 본 실험에서는 본-오펜하이머 근사를 이용하여 H2+분자의 결합을 예측해보고자 한다. 또한, VESTA 프로그램을 통해 오비탈의 모양도 관찰해보고자 한다.

Ⅳ. Theoretical background
가. 슈뢰딩거 방정식
전자는 입자성과 파동성의 이중성을 가진다. 이때 전자의 파동성은 고전 역학으로 설명할 수 없었는데, 슈뢰딩거 방정식이 이러한 고전 역학 식을 대신함으로써, 전자의 파동성을 설명할 수 있었다. 또한 슈뢰딩거 방정식은 양자역학의 기초가 되었다.
슈뢰딩거 방정식은 아래와 같다.

는 파동함수를 의미하며,이를 제곱함으로써 probability of density를 알 수 있다.

나. Born-Oppenheimer approximation
슈뢰딩거 방정식에서 계산의 용이를 위한 근사법이다. 원자핵의 질량이 전자보다 매우 크기 때문에 원자핵은 고정되어 있다고 가정하고 방정식을 푼다. 이 경우, 원자핵의 운동에너지는 0이 되고, 원자핵 간의 퍼텐셜 에너지는 일정한 값을 갖게 된다

참고자료

· J.A.Beran, Laboratory Manual for Principles of General Chemistry, Wiley, 2014, 10thedition,willy
· David W. Oxtoby, H. P. Gillis, Alan Campion, Hatem H. Helal, Kelly P. Gaither, Principles Of Modern Chemistry 7th ed, Brooks/Cole.