계산화학 예비

목차

1. 실험제목
2. 실험날짜 및 시간
3. 이름
4. 실험목적
5. 실험원리
6. 실험기구 및 시약
7. 실험방법

본문내용

(1) 화학적 문제의 접근 방법
1) 계산적 양자화학 (Computational quantum chemistry)
- 주로 ab initio (순이론적)와 semi-empirical (반경험적)기술에 의한 분자 전자 구조의 산술적 계산에 의미를 둔다.

① 계산화학이란?
컴퓨터를 이용해 이론 계산을 하고 복잡한 화학ㆍ물리 현상을 분자 수준에서부터 해명하려는 것이다. 컴퓨터 화학에는 분자궤도(MO:Molecular Orbital) 계산과 계산기 시뮬레이션, 그리고 데이터베이스의 3개 영역이 포함된다. 첫 번째 영역인 분자궤도 계산은 이론적으로 도출한 파라미터(매개변수)를 사용하는 애비니시오(abinitio)법이 주된 내용을 이루고 있으며, 분자의 구조나 에너지를 계산한다. 두 번째 영역인 계산기 시뮬레이션은 액체와 고체, 유리, 단백질이나 생체막과 같은 분자집단의 성질을 계산하는 것으로, 분자를 구(원자)와 용수철(결합)에 근사시켜 그 에너지를 계산하는 분자역학(MM:Molecular Mechanics)법과 통계역학의 분배함수(계의 열역학적 성질을 도출할 수 있는 함수)의 계산을 실행하는 몬테카를로(MC:Monte Carlo)법, 분자집단계의 운동방정식을 풀어서 각기의 분자 궤적을 구하는 분자동력학(MD:Molecular Dynamics)이다. 세 번째 영역은 데이터베이스로, 방대한 수의 화합물을 다루는 화학에서는 화합물의 데이터베이스 구축과 운용이 극히 중요한 위치를 차지하는 것이다.

② 계산 화학에 필요한 프로그램
- 계산화학에 쓰인 프로그램은 Gaussian xx, GAMESS, MOPAC, Spartan, Sybyl 등이 있다. 이러한 프로그램들은 Schrodinger 식을 통해 원자와 분자의 수학적 모델을 제시해 준다.
- 계산화학분야 : 전자 구조의 결정, 위상 최적화(geometry optimization), 진동수 계산, 전이 구조, 단백질 계산, 전자와 전하분포, 위치에너지표면(potential energy surfaces, PES), 화학반응을 위한 속도 상수(kinetics), 열역학적 계산(반응열, 활성화 에너지)

참고 자료

없음