물리화학실험_ 계산화학 (computational chemistry)

목차

소개
이론
Gaussian 프로그램 정보
실험
결과
토의

본문내용

소개
계산화학(Computational Chemistry)이란 계산으로 이론화학의 문제를 다루는 학문이다. 1960년대 컴퓨터가 발전함에 따라, 복잡한 계산이 필요한 화학 분야에서 계산화학이 발전하게 된다. 그리고 70년대 John Pople과 Warren Hehre에 의해 계산화학분야에서 가장 널리 쓰이는 Gaussian 프로그램이 개발된다. Gaussian이란 분자 구조와 에너지 준위 등을 실험 설계만으로 계산할 수 있게 해주는 프로그램으로, 실험 외의 방법으로도 물질의 성분을 분자레벨에서 연구할 수 있게 되었다는 의미를 가진다. 현재 많은 실험 결과에서 NMR/IR 결과처럼 계산화학의 결과를 보여주고 있고, 그만큼 많이 사용되고 있기에 실험을 통해 그 사용법과 의미를 정확히 아는 것이 중요하다.
따라서 이번 실험에서는 Gaussian 프로그램을 이용해 예측한 분자의 상태를 확인하고 에너지 준위를 확인해보는 연습을 하게 되었다.

이론
이번 실험에서 사용되는 Gaussian 프로그램의 원리는 매우 복잡하다. 프로그램 내부에서 슈뢰딩거 방정식을 이용하여 계산하는 내용은 다루기 힘들기에, 실험 설계 과정과 구하려는 결과값의 정보를 분석해본다.
Gaussian 프로그램에서 알아야 할 가장 중요한 부분은 Z-matrix를 설정하는 것이다. Z-matrix란 분자를 구성하는 원자간의 거리, 각, 이면각을 이용해 구조를 설정해주는 것으로, Gaussian 프로그램이 이를 이용해 분자의 구조를 구한다.

실험의 결과값이 나오면 그 중 Sum of electronic and zero-point Energies 와 Optimized parameters를 이용해 결과처리를 한다.

참고 자료

없음