Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторная работа по теме.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
635.71 Кб
Скачать

1.Таблица измерения длин связи.

2. Таблица измерения валентных углов.

Длинна связи

Экспериментальные

Данные

(нм)

Данные ММ+

расчета

(нм)

Данные АМ1 расчета

(нм)

1,385

1,40099

1,40459

1,383

1,39646

1,39313

1,389

1,39511

1,39531

1,229

1,17634

1,2021

1,465

1,476

1,48657

Средние значения

1,3702

1,36898

1,37634

Валентный угол

Экспериментальные

Данные

(Град.)

Данные ММ+

Расчета

(Град.)

Данные АМ1 расчета

(Град.)

120,3

120,133

120,411

118,1

120,952

118,997

118,4

120,848

119,515

118,6

121,106

118,976

123,2

117,789

122,049

120,5

119,527

120,216

Средние значения

119,85

120,0592

120,0273

Атомные и молекулярные орбитали.

23 орбиталь высшая занятая Е= -10,56235 Symmetry=2A2

24 орбиталь вакантная низшая E=-1,067831 Symmetry=4B1

Вывод о точности проведенного расчета:

Были полученные экспериментальные данные геометрия молекулы, с помощью методов ММ и АМ1. Основываясь на значениях справочных данных и экспериментально полученных, можно сделать вывод о точности проделанных измерений.

-Сравнение экспериментальных данных с данными ММ+:

Связи: ∆=1,3702-1,36898=- 0,00122 . Таким образом погрешность данных ММ+ от экспериментальных составляет: %

Углы: ∆= 119,85-120,0592=-0,2092. Таким образом погрешность данных ММ+ от экспериментальных составляет: %

-Сравнение экспериментальных данных с данными AM1:

Связи: ∆=1,3702-1,37634= - 0,00614. Таким образом погрешность данных АМ1 от экспериментальных составляет: %

Углы: ∆= 119,85- 120,0273=-0,1773. Таким образом погрешность данных АМ1 от экспериментальных составляет: %

2. Распределение эффективных атомных зарядов в молекуле

Данный рисунок показывает области положительного и отрицательного распределения электростатического потенциала.

Рис.2 Распределение заряда на атомах.

Рис.3 Области положительного и отрицательного распределения электростатического потенциала.

Рис.4 Молекула нитробензола в 3D.

Рис.5 Молекула нитробензола в 2D.

Рис.6 Изображение нитробензола в 3D.

Рис.7 Диаграмма энергетических уровней и графическое изображение граничных молекулярных орбиталей (ВЗМО и НВМО).

Отчет «log file»

HyperChem log start -- Mon Nov 26 12:10:10 2012.

Geometry optimization, SemiEmpirical, molecule = (untitled).

AM1

PolakRibiere optimizer

Convergence limit = 0.0100000 Iteration limit = 50

Accelerate convergence = YES

Optimization algorithm = Polak-Ribiere

Criterion of RMS gradient = 0.0100 kcal/(A mol) Maximum cycles = 210

RHF Calculation:

Singlet state calculation

Number of electrons = 46

Number of Double Occupied Levels = 23

Charge on the System = 0

Total Orbitals = 41

Starting AM1 calculation with 41 orbitals

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=1 Diff=8317.71346]

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=2 Diff=85.71018]

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=3 Diff=10.55229]

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=4 Diff=1.85480]

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=5 Diff=0.12259]

E=0.0000 kcal/mol Grad=0.000 Conv=NO(0 cycles 0 points) [Iter=6 Diff=0.00854]

E=-1485.9574 kcal/mol Grad=29.282 Conv=NO(0 cycles 1 points) [Iter=1 Diff=9.66284]

E=-1485.9574 kcal/mol Grad=29.282 Conv=NO(0 cycles 1 points) [Iter=2 Diff=0.87297]

E=-1485.9574 kcal/mol Grad=29.282 Conv=NO(0 cycles 1 points) [Iter=3 Diff=0.17258]

E=-1485.9574 kcal/mol Grad=29.282 Conv=NO(0 cycles 1 points) [Iter=4 Diff=0.06849]

E=-1485.9574 kcal/mol Grad=29.282 Conv=NO(0 cycles 1 points) [Iter=5 Diff=0.00650]

E=-1470.9445 kcal/mol Grad=52.368 Conv=NO(0 cycles 2 points) [Iter=1 Diff=4.63969]

E=-1470.9445 kcal/mol Grad=52.368 Conv=NO(0 cycles 2 points) [Iter=2 Diff=0.41537]

E=-1470.9445 kcal/mol Grad=52.368 Conv=NO(0 cycles 2 points) [Iter=3 Diff=0.07958]

E=-1470.9445 kcal/mol Grad=52.368 Conv=NO(0 cycles 2 points) [Iter=4 Diff=0.02966]

E=-1470.9445 kcal/mol Grad=52.368 Conv=NO(0 cycles 2 points) [Iter=5 Diff=0.00215]

E=-1491.3502 kcal/mol Grad=12.261 Conv=NO(1 cycles 3 points) [Iter=1 Diff=1.29374]

E=-1491.3502 kcal/mol Grad=12.261 Conv=NO(1 cycles 3 points) [Iter=2 Diff=0.18023]

E=-1491.3502 kcal/mol Grad=12.261 Conv=NO(1 cycles 3 points) [Iter=3 Diff=0.03966]

E=-1491.3502 kcal/mol Grad=12.261 Conv=NO(1 cycles 3 points) [Iter=4 Diff=0.01633]

E=-1491.3502 kcal/mol Grad=12.261 Conv=NO(1 cycles 3 points) [Iter=5 Diff=0.00105]

E=-1492.6631 kcal/mol Grad=3.249 Conv=NO(1 cycles 4 points) [Iter=1 Diff=0.00430]

E=-1492.6675 kcal/mol Grad=3.015 Conv=NO(2 cycles 5 points) [Iter=1 Diff=0.02038]

E=-1492.6675 kcal/mol Grad=3.015 Conv=NO(2 cycles 5 points) [Iter=2 Diff=0.00266]

E=-1492.7782 kcal/mol Grad=1.231 Conv=NO(2 cycles 6 points) [Iter=1 Diff=0.02087]

E=-1492.7782 kcal/mol Grad=1.231 Conv=NO(2 cycles 6 points) [Iter=2 Diff=0.00288]

E=-1492.7410 kcal/mol Grad=2.791 Conv=NO(2 cycles 7 points) [Iter=1 Diff=0.01170]

E=-1492.7410 kcal/mol Grad=2.791 Conv=NO(2 cycles 7 points) [Iter=2 Diff=0.00153]

E=-1492.7828 kcal/mol Grad=1.342 Conv=NO(3 cycles 8 points) [Iter=1 Diff=0.00693]

E=-1492.8108 kcal/mol Grad=1.115 Conv=NO(3 cycles 9 points) [Iter=1 Diff=0.00012]

E=-1492.8119 kcal/mol Grad=0.902 Conv=NO(4 cycles 10 points) [Iter=1 Diff=0.00406]

E=-1492.8271 kcal/mol Grad=0.655 Conv=NO(4 cycles 11 points) [Iter=1 Diff=0.00444]

E=-1492.8179 kcal/mol Grad=1.481 Conv=NO(4 cycles 12 points) [Iter=1 Diff=0.00280]

E=-1492.8274 kcal/mol Grad=0.713 Conv=NO(5 cycles 13 points) [Iter=1 Diff=0.01555]

E=-1492.8274 kcal/mol Grad=0.713 Conv=NO(5 cycles 13 points) [Iter=2 Diff=0.00220]

E=-1492.8268 kcal/mol Grad=1.196 Conv=NO(5 cycles 14 points) [Iter=1 Diff=0.00407]

E=-1492.8350 kcal/mol Grad=0.445 Conv=NO(6 cycles 15 points) [Iter=1 Diff=0.00106]

E=-1492.8385 kcal/mol Grad=0.451 Conv=NO(6 cycles 16 points) [Iter=1 Diff=0.00126]

E=-1492.8356 kcal/mol Grad=1.003 Conv=NO(6 cycles 17 points) [Iter=1 Diff=0.00098]

E=-1492.8385 kcal/mol Grad=0.453 Conv=NO(7 cycles 18 points) [Iter=1 Diff=0.00324]

E=-1492.8421 kcal/mol Grad=0.633 Conv=NO(7 cycles 19 points) [Iter=1 Diff=0.00014]

E=-1492.8426 kcal/mol Grad=0.440 Conv=NO(8 cycles 20 points) [Iter=1 Diff=0.00170]

E=-1492.8459 kcal/mol Grad=0.245 Conv=NO(8 cycles 21 points) [Iter=1 Diff=0.00004]

E=-1492.8462 kcal/mol Grad=0.177 Conv=NO(9 cycles 22 points) [Iter=1 Diff=0.00070]

E=-1492.8470 kcal/mol Grad=0.092 Conv=NO(9 cycles 23 points) [Iter=1 Diff=0.00001]

E=-1492.8471 kcal/mol Grad=0.064 Conv=NO(10 cycles 24 points) [Iter=1 Diff=0.00023]

E=-1492.8469 kcal/mol Grad=0.228 Conv=NO(10 cycles 25 points) [Iter=1 Diff=0.00010]

E=-1492.8471 kcal/mol Grad=0.044 Conv=NO(11 cycles 26 points) [Iter=1 Diff=0.00001]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.038 Conv=NO(11 cycles 27 points) [Iter=1 Diff=0.00001]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.080 Conv=NO(11 cycles 28 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.045 Conv=NO(12 cycles 29 points) [Iter=1 Diff=0.00003]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.074 Conv=NO(12 cycles 30 points) [Iter=1 Diff=0.00001]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.015 Conv=NO(13 cycles 31 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.016 Conv=NO(13 cycles 32 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.011 Conv=NO(14 cycles 33 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.009 Conv=NO(14 cycles 34 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.018 Conv=NO(14 cycles 35 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.011 Conv=NO(15 cycles 36 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.016 Conv=NO(15 cycles 37 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

E=-1492.8472 kcal/mol Grad=0.010 Conv=YES(16 cycles 38 points) [Iter=1 Diff=0.00000]

ENERGIES AND GRADIENT

Total Energy = -38770.5847298 (kcal/mol)

Total Energy = -61.784851931 (a.u.)

Binding Energy = -1492.8472058 (kcal/mol)

Isolated Atomic Energy = -37277.7375240 (kcal/mol)

Electronic Energy = -155487.9418532 (kcal/mol)

Core-Core Interaction = 116717.3571234 (kcal/mol)

Heat of Formation = 25.1207942 (kcal/mol)

Gradient = 0.0096683 (kcal/mol/Ang)

MOLECULAR POINT GROUP

C2V

EIGENVALUES(eV)

Symmetry: 1 A1 2 A1 1 B2 3 A1 2 B2

Eigenvalue: -43.306057 -39.871322 -37.735165 -32.747527 -32.339153

Symmetry: 4 A1 3 B2 5 A1 6 A1 4 B2

Eigenvalue: -27.270519 -24.057937 -23.266948 -20.262422 -19.412825

Symmetry: 1 B1 7 A1 5 B2 8 A1 6 B2

Eigenvalue: -18.506856 -17.761716 -16.284834 -16.056812 -15.066951

Symmetry: 2 B1 9 A1 7 B2 8 B2 1 A2

Eigenvalue: -14.230894 -13.461756 -12.788264 -12.310273 -11.858393

Symmetry: 10 A1 3 B1 2 A2 4 B1 3 A2

Eigenvalue: -11.829092 -10.690227 -10.562390 -1.067743 -0.311996

Symmetry: 5 B1 11 A1 6 B1 12 A1 9 B2

Eigenvalue: 0.538935 0.614330 2.060480 3.125995 3.147328

Symmetry: 13 A1 14 A1 10 B2 15 A1 11 B2

Eigenvalue: 3.319129 3.558501 3.628074 3.985293 4.267093

Symmetry: 12 B2 16 A1 13 B2 17 A1 18 A1

Eigenvalue: 4.490824 4.581200 4.784860 5.043371 5.602243

Symmetry: 14 B2

Eigenvalue: 7.179016

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONS

AO: 1 S N 1 Px N 1 Py N 1 Pz N 2 S C

1.422889 1.020201 1.009304 0.980155 1.227330

AO: 2 Px C 2 Py C 2 Pz C 3 S C 3 Px C

0.852278 0.921133 1.130257 1.221640 0.997366

AO: 3 Py C 3 Pz C 4 S C 4 Px C 4 Py C

0.910124 0.938488 1.219037 0.911132 1.001053

AO: 4 Pz C 5 S C 5 Px C 5 Py C 5 Pz C

1.008380 1.222748 0.980903 0.940217 0.944042

AO: 6 S C 6 Px C 6 Py C 6 Pz C 7 S C

1.219037 0.974564 0.937621 1.008380 1.221640

AO: 7 Px C 7 Py C 7 Pz C 8 S O 8 Px O

0.895529 1.011961 0.938488 1.942578 1.933501

AO: 8 Py O 8 Pz O 9 S O 9 Px O 9 Py O

0.956589 1.525905 1.942578 1.210026 1.680065

AO: 9 Pz O 10 S H 11 S H 12 S H 13 S H

1.525905 0.829047 0.851557 0.855747 0.851557

AO: 14 S H

0.829047

NET CHARGES AND COORDINATES

Atom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass

x y z

1 7 0.567450 -1.89526 -0.50030 -0.00000 14.00700

2 6 -0.130999 -0.60786 0.24299 -0.00000 12.01100

3 6 -0.067618 -0.61973 1.64753 0.00000 12.01100

4 6 -0.139602 0.59301 2.33314 -0.00000 12.01100

5 6 -0.087910 1.80007 1.63320 0.00000 12.01100

6 6 -0.139602 1.80270 0.23789 0.00000 12.01100

7 6 -0.067618 0.60258 -0.46957 -0.00000 12.01100

8 8 -0.358573 -1.87377 -1.70220 0.00000 15.99900

9 8 -0.358573 -2.92539 0.11927 0.00000 15.99900

10 1 0.170953 -1.57669 2.19680 -0.00000 1.00800

11 1 0.148443 0.59283 3.43389 0.00000 1.00800

12 1 0.144253 2.75363 2.18374 -0.00000 1.00800

13 1 0.148443 2.75589 -0.31264 -0.00000 1.00800

14 1 0.170953 0.59978 -1.57295 0.00000 1.00800

ATOMIC GRADIENTS

Atom Z Gradients(kcal/mol/Angstrom)

x y z

1 7 -0.01994 -0.01187 -0.00000

2 6 0.01665 0.00963 0.00000

3 6 0.01202 0.01625 0.00000

4 6 -0.00169 -0.01419 -0.00000

5 6 0.00112 0.00065 -0.00000

6 6 -0.01313 0.00563 0.00000

7 6 0.02006 0.00227 -0.00000

8 8 -0.00525 0.02380 0.00000

9 8 0.01769 -0.01627 0.00000

10 1 0.00261 0.00321 -0.00000

11 1 -0.01264 -0.01030 0.00000

12 1 -0.00635 -0.00366 0.00000

13 1 -0.01524 -0.00579 -0.00000

14 1 0.00408 0.00065 0.00000

Dipole (Debyes) x y z Total

Point-Chg. 4.615 2.664 -0.000 5.328

sp Hybrid -0.078 -0.045 -0.000 0.090

pd Hybrid 0.000 0.000 0.000 0.000

Sum 4.537 2.619 -0.000 5.239

HyperChem log stop -- Mon Nov 26 12:15:15 2012.

Вывод: В результате проделанной лабораторной работы были изучены основные методы расчета энергетических, геометрических и электронных параметров молекулярных систем. Проиллюстрировано распределение эффективных атомных зарядов и графическое изображение граничных молекулярных орбиталей. А также был произведен анализ полученных данных.