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서울대학교, 화학실험, 만점, A+, 계산화학실습 결과보고서2025.01.291. 계산화학 분자 수준의 관찰은 컴퓨터를 통해 이루어지며, 이를 계산화학이라 한다. 본 실험에서는 Xshell과 Avogadro 프로그램을 통해 6개의 분자 CH4, C2H2, C2H4, H2O, H2S, H2Se의 bond length, angel, monomer와 dimer 형태에서 energy를 통한 분자 간 interaction, 분자의 구조 및 오비탈 구조를 관찰하였다. 이를 통해 원자 번호가 클 수록, 결합의 길이가 감소하며, 비공유 전자쌍이 공유 전자쌍보다 큰 반발력 가지고, 분자 간 수소결합이 가장 강한 것을 알 수...2025.01.29
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수소와 헬륨 분자의 결합 특성 분석2025.01.021. 수소 분자의 결합 특성 수소 분자(H2)의 결합 길이와 결합 에너지를 계산하였다. 결합 에너지는 342.2kJ/mol로 실제 수소 결합 에너지 436kJ/mol과 21%의 오차를 보였다. 결합 길이는 0.74Å으로 실제 값 0.74Å과 1.4%의 오차를 보였다. 이는 전자 간 상호작용을 선형적으로 근사한 한계로 인해 오차가 발생한 것으로 보인다. 2. 헬륨 분자의 결합 특성 헬륨 분자(He2)의 경우 결합 길이가 3.00Å으로 두 원자의 반지름 합인 0.74Å보다 크기 때문에 실제로 결합을 형성하지 않는 것으로 나타났다. 또한...2025.01.02
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서울대 화학실험1 예비보고서 8주차 모음2025.01.231. 색소 분리와 흡광 분석 실험을 통해 역상 크로마토그래피를 사용해 식용 색소를 분리하고 분리된 색소를 흡광 분석으로 분석하여 원리를 익혔습니다. 혼합 용액의 흡광 분석을 통해 각 색소의 최대 흡수 파장과 몰흡광 계수를 구하고, 검정 곡선을 그려 각 색소의 몰수, 혼합 비율, 용액 내 농도를 계산했습니다. 또한 색소 분리와 흡광 분석 실험을 통해 극성 차이를 이용한 크로마토그래피 원리를 확인했습니다. 2. 이산화탄소 분자량 결정 실험을 통해 아보가드로 원리를 이용해 이산화탄소의 분자량을 측정했습니다. 드라이아이스를 승화시켜 얻은 ...2025.01.23
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계산화학실습 결과보고서2025.01.141. H2와 He2 분자의 결합 길이 및 결합 에너지 계산 계산 결과 H2 분자의 결합 에너지는 이론값과 약 22% 오차가 있었으며, 결합 길이는 실제값과 약 1.3% 오차로 잘 일치했습니다. 반면 He2 분자는 결합을 형성하지 않는 것으로 나타났습니다. 이는 Hartree-Fock 방법의 한계인 전자 상관 효과를 고려하지 않는 점과 관련이 있습니다. 2. H2와 He2 분자의 퍼텐셜 에너지 곡면(PES) 분석 H2 분자의 PES에서는 결합 길이 증가에 따라 퍼텐셜 에너지가 감소하다가 최소값을 가지는 퍼텐셜 우물이 관찰되었습니다. ...2025.01.14
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계산화학(Analyzing Electronic structure of small Organic Molecules using PySCF)2025.01.221. Benzene Benzene의 SCF 수렴 에너지(ESCF)는 -230.701489979138 Eh로 계산되었다. 이를 단위 환산하면 2625.4996394799 kJ/mol이다. Benzene의 normal mode 중 가장 큰 intensity 값을 갖는 것은 #5번 mode로 106.5300 km/mol이며, 이때 탄소 원자는 위쪽으로 약하게 움직이고 수소 원자는 아래쪽으로 크게 움직인다. #10번 mode의 intensity는 78.4280 km/mol로 두 번째로 크다. 2. Propadiene Propadiene의 ...2025.01.22
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가우시안 프로그램을 통한 유기분자 구조 분석2025.05.011. 가우시안 프로그램 가우시안 프로그램은 분자와 분자들 간의 화학반응의 모형에 대한 여러 가지 계산을 하는 프로그램 패키지입니다. 양자역학, 생물공학, 제약 등의 분야에서 화합물의 전자 구조 분석, 분자 구조 결정, 에너지 연구 및 반응 메커니즘 연구, 정성적 및 정량적인 양자역학을 이용한 계산 화학의 기본적인 소프트웨어로 사용되고 있습니다. 2. C3H5N 이성질체 분석 이번 실험에서는 Gaussian View와 Gaussian 프로그램을 사용하여 C3H5N의 분자식을 갖는 이성질체들의 상대적인 에너지와 분자의 특성들을 비교하였...2025.05.01
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Computational chemistry (Quantum chemistry SN2 reaction)2025.01.241. 1,2-Dichloro-1,2-difluoroethane stereoisomers 1,2-Dichloro-1,2-difluoroethane의 meso-form과 RR-form의 분자구조를 Gaussianview를 이용하여 나타냈다. Gaussian09를 통해 계산한 두 stereoisomer의 total energy와 dipole moment를 비교한 결과, meso-form이 RR-form보다 1.5985kcal/mol 낮은 total energy 값을 가졌다. 이는 RR-form의 경우 분자 내 Cl과 F의 공간적 배치로 ...2025.01.24
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Quantum Calculation2025.01.231. 계산화학 본 실험에서는 계산화학적 방법을 사용해 구조 최적화와 UV/vis absorption spectra를 분석했다. 계산화학은 직접 관찰하거나 계산하기 어려운 화학 영역을 컴퓨터를 활용해 분석하는 분야로, 주로 분자동력학과 양자계산으로 나뉜다. 양자계산은 슈뢰딩거 방정식을 풀어 정보를 얻는 방법이지만, 전자 수가 많아지면 해석적 해를 구하기 어려워 Born-Oppenheimer 근사를 통해 계산을 진행한다. 구조 최적화는 에너지의 gradient가 최소가 되는 global minimum을 찾는 과정이며, DFT는 전자 밀...2025.01.23
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[물리화학실험A+]Computational chemistry(계산화학) 결과보고서2025.01.171. Butane의 conformation 이번 실험은 Avogadro라는 양자역학 계산프로그램을 사용하여 butane의 최적화된 구조를 구하고 butane의 conformation에 따른 다양한 분자 모형을 생성하고 에너지 및 안정성을 비교해 볼 수 있는 실험이다. Butane의 conformation은 이면각이 0°에서 Fully eclipsed 형태, 이면각이 60°에서 staggered의 gauche 형태, 이면각이 120°에서 eclipsed 형태, 이면각이 180°에서 staggered의 anti 형태를 가질 수 있다. ...2025.01.17
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계산화학 (SAMOA) 소개2025.01.281. 계산화학 계산화학은 이론물리화학 분야에 속하는 학문으로, SAMOA 프로그램을 이용하여 LCAO의 개념을 이해할 수 있다. SAMOA는 분자 구조와 분자 궤도함수를 분석하는 프로그램이다. 2. LCAO 개념 LCAO(Linear Combination of Atomic Orbitals)는 분자 궤도함수를 구성하는 방법 중 하나로, SAMOA 프로그램을 통해 이를 이해할 수 있다. LCAO 방법은 원자 궤도함수의 선형 조합으로 분자 궤도함수를 구성한다. 3. SAMOA 프로그램 SAMOA는 Structure And Molecula...2025.01.28
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