- •«Квантовохимические расчеты для молекулы пропанола-1»
- •Введение
- •1. Методическая часть
- •2 Практическая часть
- •2.1 Квантовохимический расчет структуры пропанола-1
- •2.2 Электронно-возбужденное состояние пропанола-1
- •2.3 Электронное строение пропанола-1
- •2.4 Распределение электронной плотности в пропаноле-1
- •2.6 Энергия ионизации пропанола-1
- •2.5 Энергия диссоциации химической связи
2.4 Распределение электронной плотности в пропаноле-1
Цель: рассмотреть структуру блока квантовохимических расчетов Eigenvalues and Eigenvectors. Atomic orbital electron populations, определить граничные МО для пропанола-1, рассчитать электронную заселенность АО, электронную плотность на атоме , электрический заряд на атоме кислорода.
Ход работы:
Для выполнения цели работы были проведены квантовохимические расчеты пропанола-1:
1.В основном электронном состоянии (S0) с оптимизацией молекулярной геометрии.
2. В синнглетном электронном состоянии (S1) с оптимизацией молекулярной геометрии.
3. В триплетном электронном состоянии (Т1) с оптимизацией молекулярной геометрии.
4. В виде катион-радикала [С3Н7ОН]·+ в основном электронном состоянии (S0).
5.В виде анион- радикала [С3Н7ОН] ·- в основном электронном состоянии (S0).
Результаты расчетов сохранены в файлах с расширением *.log.
Результаты определения граничных и приграничных МО для пропанола-1 занесены в таблицу № 1.
Таблица № 1 Характеристики граничных и приграничных МО для пропанола-1 (S0)
Параметры |
Значение |
Энергия ВЗМО, еВ |
-10.883 |
Энергия НВМО, еВ |
3.228 |
Энергия ПЗМО, еВ |
-11.900 |
Энергия ПВМО, еВ |
3.708 |
Таблица №2 Энергия МО и коэфициенты при АО пропанола-1 (для атома кислорода)
Номер МО |
1 МО |
2МО |
3МО |
4МО |
5МО |
6МО |
7МО |
8МО |
|
Энергия МО, еВ |
-39.074 |
-34.020 |
-25.478 |
-21.270 |
-17.768 |
-16.641 |
-15.718 |
-14.189 |
|
символ атома О |
S |
0.634 |
-0.540 |
-0.304 |
0.166 |
0.114 |
-0.000 |
0.200 |
0.000 |
Px |
-0.056 |
0.083 |
0.065 |
0.153 |
0.475 |
-0.000 |
0.381 |
-0.000 |
|
Py |
-0.120 |
-0.011 |
-0.240 |
0.137 |
-0.490 |
-0.000 |
0.349 |
-0.000 |
|
Pz |
-0.000 |
-0.000 |
-0.000 |
-0.000 |
-0.000 |
0.358 |
0.000 |
0.333 |
|
Продолжение таблицы № 2
Номер МО |
9 МО |
10 МО |
11 МО |
12 МО |
13МО |
||||||
Энергия МО, еВ |
-13.532 |
-13.444 |
-12.150 |
-11.900 |
-10.883 |
||||||
символ атома кислорода О |
S |
0.066 |
-0.151 |
0.092 |
0.000 |
-0.000 |
|||||
Px |
0.122 |
-0.418 |
0.259 |
-0.000 |
-0.000 |
||||||
Py |
-0.183 |
-0.319 |
0.060 |
-0.000 |
-0.000 |
||||||
Pz |
-0.000 |
-0.000 |
-0.000 |
0.393 |
0.691 |
||||||
Были проведены расчеты электронной заселенности АО и электронной плотности результаты занесены в таблицу №3
Таблица №3 Величина електронной заселености атомних орбиталей атома кислорода и электронная плотность на этом же атоме
Объект |
Состояние |
Електронная заселеность АО |
QA |
|||
S |
Px |
Py |
Pz |
|||
С3Н7ОН |
S0 |
1.808 |
1.333 |
1.188 |
1.981 |
6,310 |
С3Н7ОН |
S1 |
1.865 |
1.672 |
1.251 |
1.298 |
6,086 |
С3Н7ОН |
T1 |
1.865 |
1.672 |
1.251 |
1.298 |
6,086 |
[С3Н7ОН]·+ |
S0 |
1.783 |
1.424 |
1.188 |
1.713 |
6,108 |
[С3Н7ОН]·- |
S0 |
1.852 |
1.363 |
1.258 |
1.977 |
6,450 |
Таблица №4 Електронная плотность, заряд атомного остова и заряд атома
Объект |
Електронное состояние |
QA |
ZA |
qA |
С3Н7ОН |
S0 |
6,310 |
6 |
-0,310 |
С3Н7ОН |
S1 |
6,086 |
6 |
-0,086 |
С3Н7ОН |
Т1 |
6,086 |
6 |
-0,086 |
[С3Н7ОН]·+ |
S0 |
6,108 |
6 |
-0,108 |
[С3Н7ОН]·- |
S0 |
6,450 |
6 |
-0,450 |
Вывод: определил граничные и приграничные молекулярные орбитали. Энергия молекулярных орбиталей с увеличением порядкового номера увеличивается. Определил электронную область АО, электронную плотность, рассчитал заряд атомно-электронного остова.