서울대학교 화학실험 계산 화학 실습 결과 보고서

목차

1. Abstract
2. Instroduction
3. Result
4. Discussion
5. Reference
6. 추가 과제
7. 참고문헌

본문내용

Abstract
‘계산 화학 실습 2’에서는 양자 계산 소프트웨어를 이용해 분자들의 구조를 최적화하고, 분자 구조에 영향을 주는 요인 및 분자 구조 계산 과정을 이해하고자 했다. ORCA 프로그램을 이용해 주어진 분자들의 구조에 대한 계산을 수행한 후 그 결과를 해석했다. 이 과정에서 양자 화학적 계산의 원리를 이해하고, 분자 구조 결정에 관련되는 요인들을 이해할 수 있었다.

Instroduction
원자 사이의 결합과 분자 구조의 결정에 있어 전자는 중요한 역할을 한다. 따라서 분자의 구조를 분석하기 위해선 전자의 파동함수를 구하고 그 확률분포를 이해하는 것이 중요하다. 그러나 슈뢰딩거 방정식으로부터 전자의 파동함수를 온전히 구할 수 없는 경우가 많으므로, 분자의 구조를 분석하는 과정은 근사와 가정을 통해 슈뢰딩거 방정식을 풀 수 있는 형태로 변형하는 단계를 거친다. 양자화학의 방법 중 Hartree-Fock method는 다른 전자와 원자핵의 영향을 단순화함으로써 전자의 파동함수를 구한다. 이 방법으로 분자의 정확한 에너지 값을 구할 수는 없지만, 적은 오차로 분자 구조를 분석할 수 있어 실용적이다. 또한 분자 구조의 결정 과정에서 분자 사이의 상호작용을 고려하기 위해 외부 분자의 오비탈에 대한 근사를 포함하는 LCAO 근사를 사용하기도 한다.

참고자료

· 김희준, 「일반화학실험」, 자유아카데미, 2022, 81-83, 213-217
· Peter Atkins; Loretta Jones; Leroy Laverman, 『화학의 원리』 (7th edition) 자유아카데미: 108-121, 104-106 (2018)
· Levine, I.N.; Busch, D. H.; Shull, H., Quantum chemistry (6th edition) Pearson Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, (2009).
· Szabo, A.; Ostlund, N. S., Modern quantum chemistry: introduction to advanced electronic structure theory. Courier Corporation: (2012).
· Callister, William D., Jr. Fundamentals of materials science and engineering an interactive extect. Wiley: New York, (2001).