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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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서울대학교, 화학실험, 만점, A+, 계산화학실습 예비보고서2025.01.291. Hartree-Fock method Hartree-Fock method는 양자화학적 분자의 전자 구조 계산 방법으로, 슈뢰딩거 방정식을 풀기 위해 이를 전자 하나에 대한 방정식으로 변형한 후, 다른 전자가 미치는 영향을 평균적으로 근사하여 적용한다. 이를 통해 분자의 전자구조를 계산하고, 전자의 에너지와 분포를 예측할 수 있다. 2. 분자간 상호작용 분자간 힘(intermolecular force)은 분자 사이에서 발생하는 상호작용으로, 수소결합, 반데르발스 힘, 쌍극자간 상호작용, Coulomb force 등으로 존재한다. ...2025.01.29
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Computational chemistry A+ 물리화학실험 결과보고서2025.01.281. Avrogadro를 이용한 butane 구조 최적화 Avrogadro 프로그램을 사용하여 butane 분자의 최적화된 구조를 geometry optimization을 통해 그렸다. force field로 UFF를 사용하였으며, gauche와 anti 구조는 그대로 두고 fully eclipsed와 eclipsed 구조에 대해서는 constraints 옵션을 이용하여 특정 원자들 간의 거리, 각도, 이면각을 계산하였다. 복잡한 분자 구조일수록 입체 분자 구조를 파악하기 위해 많은 변수를 고려해야 하며 계산이 복잡해진다. 따라서 ...2025.01.28
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계산화학2025.01.171. 동핵 이원자 분자 이번 실험에서는 H2, He2, N2, F2 동핵 이원자 분자의 분자 에너지와 단일 원자 에너지, 결합 길이를 구해 결합에너지를 알아보면서 구조의 최적화를 알아보고, H2와 F2의 PES 그래프를 그려봄으로써 경향성을 파악해보고 분자 존재의 이유에 대해 분석해봤다. 2. 단일 원자 에너지 GAMESS를 통해 H, He, N, F의 단일 원자 에너지를 구했다. 3. 분자 에너지와 결합 길이 H2, He2, N2, F2의 분자 에너지와 결합 길이를 구했고, 이를 통해 결합에너지를 계산할 수 있었다. 4. 결합에너...2025.01.17
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[물리화학실험] Gaussian을 이용한 양자화학 계산 예비보고서 A+2025.01.191. Computational chemistry 계산화학은 분자, 원자, 원자의 구성 입자의 운동과 상태를 나타내는 함수를 컴퓨터를 이용해 계산함으로써 화학 물질들의 이론적인 문제를 다루는 학문이다. 2. Gaussian software 1970년도 John Pople 연구팀이 계산화학(computational chemistry)을 위해 제조한 양자화학 계산 프로그램이다. 관심 대상 분자들에 의해 single point energy, optimized energy, frequency calculation 등을 계산할 수 있다. 이 ...2025.01.19
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[화학및실험]분자의 구조 예측 실험 결과레포트2025.01.211. 분자 구조 예측 분자의 구조를 예측하는 이유는 특정 분자의 화학적, 물리적 성질을 이해하고 필요한 성질을 갖도록 설계하기 위함이다. 특정한 분자의 구조를 파악함으로써 그 분자가 지니는 성질, 반응 등의 특징들을 예측하여 다양한 화합물을 개발하고, 필요한 화학 반응이 일어나도록 설계할 수 있다. 2. 루이스 전자점식 루이스 전자점식은 최외각 전자를 점으로 나타냄으로써, 원소의 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍을 파악하고 분자의 구조를 예측할 수 있다. 3. VSEPR 이론 VSEPR(원자가 껍질 전자쌍 반발) 이론은 분자 모양을 형성...2025.01.21
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분자의 쌍극자 모멘트와 벡터2025.01.211. 벡터 벡터(vector)는 수학 개념으로 크기와 방향을 갖는 물리량입니다. 벡터의 내적을 통해 쌍극자 모멘트(dipole moment)를 계산할 수 있는데, 이는 어떤 계가 쌍극자처럼 행동하는 정도, 즉 극성이나 분포의 분리 정도를 나타내는 물리량입니다. 쌍극자 모멘트는 (+) 전하에서 (-) 전하를 향하는 방향이기 때문에 벡터값입니다. 쌍극자 모멘트의 값이 0이면 무극성, 0이 아니면 극성으로 판단합니다. 벡터의 성질을 가지므로 대칭성에 따라 극성의 여부가 달라집니다. 2. 전기음성도 전기음성도는 한 원자가 화학 결합을 할 ...2025.01.21
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계산화학실습 보고서2025.01.231. 계산화학 계산화학실습에서는 다양한 초기 구조를 사용하여 실습을 진행한 후 그 결과를 분석하였다. 단분자의 경우 핵전하량과 전기음성도가 커짐에 따라 결합 길이가 짧아지며, 각 분자는 VSEPR 모형을 따르는 결합각을 가진다. 두 물 분자 사이의 거리를 변화시켜가며 계산한 결과, 초기 O(산소)원자핵 간 거리가 2Å일 때 수소결합 에너지가 0.01Ha에 가까웠다. 이는 N(질소)원자핵 간 거리가 Å일 때의 수소결합 에너지 0.0019292보다 높지만, F(플루오린)원자핵 간 거리가 2Å일 때의 수소결합 에너지인 0.0096582을...2025.01.23
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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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