МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
ПІВДЕННИЙ федеральний університет
НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ФІЗИКИ
Методичний посібник:
квантовомеханічна розрахунки молекул з використанням програмного комплексу GAUSSIAN
для студентів, бакалаврів, магістрів та аспірантів
фізичного і хімічного факультетів
Виконавець:
стажер-дослідник ОРС НДІФ Власенко Е.В.
Координатор проекту:
д-р фіз.-мат. наук, проф. Ведринський Р.В.
2007
ЗМІСТ
Введення
. Основні положення квантової хімії
.1 Метод Хартрі-Фока-Слейтера
.2 Наближення лінійних комбінацій атомних орбіталей (МО ЛКАО)
.3 Аналіз заселеностей орбіталей
.4 Методи теорії функціонала щільності
.5 Кореляційні поправки
.6 Напівемпіричні методи
.7 Методи оптимізації (молекулярне моделювання)
. Квантовомеханічні розрахунки за допомогою програми
.1 Основні можливості пакету GAUSSIAN-03
.2 Принцип роботи програм GAUSSIAN
.3 Завдання розрахунку і структура вхідного файлу
.4 Структура Input File
.5 Проведення розрахунку і структура вихідного файлу
Висновок
ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ
Література
Введення
атомний орбіталь молекулярний gaussian
Використання квантомеханические розрахунків для передбачення геометричної будови, енергії, термодинамічних характеристик та ін для відомих і передбачуваних молекул є, в даний час, однією з важливих і швидкозростаючих методів хімічних досліджень. Особливу цінність цей метод набуває у разі передбачення властивостей невідомих сполук, синтез яких може бути досить складною процедурою, що вимагає великих витрат часу і матеріальних ресурсів дослідників. До того ж, на сучасному етапі розвитку комп'ютерної техніки та створення високопродуктивних і універсальних програм для квантової хімії, існує можливість розрахунку хімічних властивостей сполук з дуже високою точністю і надійністю. Однією з таких програм по розрахунку структури і властивостей молекул є програма GAUSSIAN [1-11]. З часу своєї появи в 1970 р. вийшло кілька версій цієї програм, в кожну з яких були включені всі досягнення розвитку квантової хімії та програмування на певному етапі. Остання існуюча версія зараз є GAUSSIAN-03. Опис роботи GAUSSIAN різних версій можна знайти не тільки в авторських інструкціях для користувачів, але і в деяких монографіях з квантової хімії [12]. Широке використання, в даний час, програми GAUSSIAN не тільки для науково-дослідних робіт, а й у навчальному процесі вимагає створення спеціалізованого методичного посібника по роботі з цією програмою для студентів і аспірантів. Справжнє методичний посібник призначений для початкового ознайомлення з принципами роботи програми GAUSSIAN і дає можливість приступити до розрахунків на підставі конкретних прикладів побудови розрахункового завдання і інтерпретувати отримані результати. Методичний посібник В«квантовомеханічна розрахунки молекул з використанням програмного комплексу GAUSSIANВ» призначено для студентів, які навчаються за спеціальностями 020100 - хімія, магістрів, аспірантів і наукових працівників. br/>
1. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ КВАНТОВОЇ ХІМІЇ
Квантова механіка дозволяють отримати досить точний математичний опис будь-яких експериментально спостережуваних молекулярних взаємодій. Однак для реалізації цих можливостей необхідно розташовувати досить потужними ЕОМ і досить точними обчислювальними методами. За останні роки в цих областях був досягнутий значний прогрес. Швидкий розвиток обчислювальної техніки та програмного забезпечення поряд з розробкою ефективних і точних напівемпіричних і неемпіричних (ab initio) варіантів розрахунків дозволили, в даний час, зробити квантову хімію одним з найбільш важливих інструментів фізико-хімічних досліджень [13-16]. p align="justify"> В основі сучасної квантової хімії лежить рівняння Шредінгера для стаціонарних станів. Зазвичай використовують адиабатическое наближення (наближення Борна-Оппенгеймера), згідно з яким ядра нерухомі і можна розв'язувати рівняння тільки для руху електронів. Однак навіть у цьому випадку точно вирішити рівняння Шредінгера можна лише для одноелектронних систем. Тому в Квантовохімічні розрахунках використовують різні наближені методи, найбільш поширени...
