[물리화학실험] 계산화학 소프트웨어를 이용한 문자 모델링

오늘은 기말 범위까지의 레포트를 업로드 하는게 제 목표입니당

남은 2개의 레포트는 계산화학 소프트웨어를 이용한 실험인데

왜 물리화학실험에 있는건지 모르겠어요

계산화학실험은 없는 것인가

쨌든 오늘도 홧팅하겠어요

마자 여러분 6월 15일까지 공차 밀크티 하나 사면 스탬프 9개 주는거 아시나요

전 낼 밀크티 하나 사 마시고 

긱사로 복귀할거에용

긱사가서.... 열심히 과제해야지

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1.TITLE

 계산화학 소프트웨어를 이용한 문자 모델링

 

2. PURPOSE

 양자역학 기반 계산화학 소프트웨어인 Gaussian을 이용해 간단한 분자를 모델링하고 관련 물리량을 계산, 양자 화학에 대한 이해도를 높인다.

 

3. THEORY

 1) 양자역학(Quantum mechanics, QM) : 전자, 아원자 등 미시적 물질 세계를 다루는 현대 물리학.

 

 2) 양자(Quantum) : 더 이상 나눌 수 없는 에너지의 가장 최소량의 단위. 미시세계의 모든 물질들은 그 모든 에너지가 양자화(Quantied) 되어있다고 한다.

 

 3)불확정성의 원리(Uncertainty principle): 양자역학에서 물체의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 없음을 의미한다. ex)전자가 정확히 어디에 위치했는지 알 수 없다.

△x△p≥h/2

(△x:위치의 불확정성, △p: 포텐셜의 불확정성)

 

 4)파동-입자 이중성(Wave-particle duality):미시세계에서의 입자는 파동성과 입자성을 가진다. 빛의 파동성을 보이는 실험으로는 이중 슬릿 실험이 있고, 입자성을 보이는 실험으로는 광전 효과 실험이 있다.

 양자는 파동을 띄지만 관측하는 순간 입자성을 가진다.

 

 5)슈뢰딩거 방정식(Schrodinger equation):양자역학적 관점에서 물질의 상태를 기술하는 방정식으로 방정식 중 ψ(t)는 물질의 상태에 대한 모든 정보를 가진 함수의 파동함수, wave function 이다. 이 방정식의 한계로는 2개 이상의 원자에서는 전자 간의 에너지도 고려해야한다는 점이다.

 

 그냥 위키디피아가 저보다 친절해용 그리고 particle in a box 유도과정 알기!

https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_in_a_box

Particle in a box - Wikipedia

 

 6)양자화학(Quantum chemistry): 양자역학적 방법론을 통해 화학적 현상을 기술하고 이해하는 것.  원자에 존재하는 전자들의 피동함수들인 원자 오비탈, 혹은 분자 오비탈을 얻는 것, 즉 물리 화학적 성질을 직접적으로 계산할 수 있는 것을 목표로 한다.

 

 7)Hartree-Fork 이론: 전자-전자 상호작용을 다루기위해 SCF(self-consistent field)를 이용한다. 파동함수에서 n개의 전자에 대한 변수를 모두 가지게 된다. 즉, 파동함수들의 곱으로 나타낸다. 단점으로는 많은 계산량으로 인한 긴 계산 시간이 있다.

 

 8)DEF 이론: 전자들의 공간상 밀도를 계산하는 방법으로 밀도 병함수 P(x,y,z,t)를 이용하여 원자 분자의 상태를 기술한다. 장점으로는 HF와 비교해서 적은 계산량이기에 빠르나, 사용되는 범함수가 시스템에 얼마나 적합한지에 정확성이 직결된다. 여러 범함수가 있지만 B3LYP가 가장 많이 사용된다.

 

4. APPARATUS & REAGENT

 컴퓨터, Gaussian

 

5. PROCEDURE

복잡하므로... 대충적어서 접어놓을래용

1.TMS, Si(CH3)4분자모델 만들기

 가우시안에서 원자를 선택해 빌더 창에서 분자를 만들어 준다. 구조 최적화를 하기 전 Si-C 간의 거리를 재고, 최적화 이후의 거리를 재어 변화를 관측한다. 그리고 C-Si-C 의 결합각도 최적화 전후로 알아본다.

 

2.  포름알데히드 분자에 대한 모델링, 진동능력에 있어서의 진동수 계산

 

3. 수소 분자 내의 원자간 결함 길이 및 결합 에너지 계산

 

4.벤젠 분자에 있어서의 분자 오비탈 계산

 6. RESULT

 다들 자신의 실험결과를 적으세용

 

7. DISCUSSION

 1) Particle in a box

:위의 슈뢰딩거 방정식 참고하기

 

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정말,,,,,, 공부하기 싫다아아아아아ㅏ아아아아

하지만 한 번 사는 인생 좀 열심히 살아야 할 것 같아요

그렇다고 과로사하긴 싫지만

참고로 제 목표는 건강한 자연사입니다.

대기오염으로 인한 질병으로 고통받는 기간도 포함하지 않는 온전한 자연사!