Đề thi môn môn học phương pháp tính toán lượng tử mô phỏng trong quang phổ đề 2

GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt HV : Phạm Thị Xuân Hạnh ĐỀ THI Môn học: Phương pháp tính toán lượng tử mô quang phổ Mã số đề thi: 02//K18/2010 Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Lưu tập tin liệu vào với tên vinam.gjf Thực tính toán tối ưu hóa tần số phân tử nói phương pháp RHF với hệ hàm sở 6-31+G(d,p) để xác định: a Năng lượng phân tử b Phân bố điện tích nguyên tử phân tử c Momen lưỡng cực phân tử d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có dạng phẳng hay không ? e Bảng thông số cấu trúc phân tử sau tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên liên kết C=C hai liên kết N-H f Lập bảng số liệu theo mẫu bên Vẽ phổ Raman của phân tử vinyl amine Xác định tần số dao động hóa trị đối xứng bất đối nhóm N-H STT Raman -1 Tần số (cm ) Cường độ Hồng ngoại (IR) Tần số (cm-1) Cường độ … Ghi chú: Ngoài kết trên, đề nghị học viên nộp tập tin liệu vào (vinam.gjf) tập tin liệu xuất (vinam.out) GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt HV : Phạm Thị Xuân Hạnh Bài làm Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Mô hình phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Thực tính toán tối ưu hóa tần số phân tử nói phương pháp RHF với hệ hàm sở 6-31+G(d,p) để xác định: a Năng lượng phân tử SCF Done: E(RHF) = -133.070064388 A.U after Năng lượng phân tử là: -133.070064388 A.U cycles b Phân bố điện tích nguyên tử phân tử Mulliken atomic charges: 1 C -0.419273 C 0.050634 H 0.124485 H 0.139754 H 0.146535 H 0.321086 H 0.320853 N -0.684073 Sum of Mulliken charges= 0.00000 Sự phân bố điện tích thể hình vẽ phần mềm GaussView GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt HV : Phạm Thị Xuân Hạnh c Momen lưỡng cực phân tử Dipole moment (field-independent basis, Debye): X= -1.7417 Y= -0.1408 Z= 0.0000 Tot= 1.7473 Momen lưỡng cực phân tử: 1.7473 d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có dạng phẳng hay không ? Standard orientation: Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z 1.269361 0.032336 0.000000 0.000000 0.506983 0.000000 1.445923 -1.022996 0.000000 2.095024 0.712909 0.000000 -0.176562 1.562315 0.000000 -0.969311 -1.414302 0.000000 -2.070982 -0.077768 0.000000 -1.134322 -0.428010 0.000000 - Từ bảng định hướng chuẩn ta thấy tọa độ z = nên phân tử nằm mặt phẳng Oxy Vậy phân tử có cấu trúc phẳng Hình vẽ phần mềm GauusView GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt HV : Phạm Thị Xuân Hạnh e Bảng thông số cấu trúc phân tử sau tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên liên kết C=C hai liên kết N-H ! Optimized Parameters ! ! (Angstroms and Degrees) ! -! Name Definition Value Derivative Info ! -! R1 R(1,2) 1.3286 -DE/DX = 0.0004 ! ! R2 R(1,3) 1.0769 -DE/DX = -0.0001 ! ! R3 R(1,4) 1.0727 -DE/DX = 0.0001 ! ! R4 R(2,5) 1.0772 -DE/DX = -0.0002 ! ! R5 R(2,8) 1.3709 -DE/DX = 0.0003 ! ! R6 R(6,8) 0.9916 -DE/DX = -0.0002 ! ! R7 R(7,8) 0.9891 -DE/DX = 0.0001 ! ! A1 A(2,1,3) 122.1491 -DE/DX = 0.0001 ! ! A2 A(2,1,4) 120.0838 -DE/DX = -0.0001 ! ! A3 A(3,1,4) 117.7671 -DE/DX = 0.0 ! ! A4 A(1,2,5) 119.6221 -DE/DX = 0.0 ! ! A5 A(1,2,8 126.9192 -DE/DX = 0.0 ! ! A6 A(5,2,8) 113.4587 -DE/DX = -0.0001 ! ! A7 A(2,8,6) 121.1038 -DE/DX = -0.0001 ! ! A8 A(2,8,7) 120.9707 -DE/DX = 0.0001 ! ! A9 A(6,8,7) 117.9254 -DE/DX = 0.0 ! GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt HV : Phạm Thị Xuân Hạnh ! D1 D(3,1,2,5) 180.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D2 D(3,1,2,8) 0.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D3 D(4,1,2,5) 0.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D4 D(4,1,2,8) 180.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D5 D(1,2,8,6) 0.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D6 D(1,2,8,7) 180.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D7 D(5,2,8,6) 180.0 -DE/DX = 0.0 ! ! D8 D(5,2,8,7) 0.0 -DE/DX = 0.0 ! - Liên kết C=C liên kết nguyên tử có độ dài 1.3286 Angstrom ! R1 R(1,2) 1.3286 -DE/DX = 0.0004 ! Liên kết N-H liên kết nguyên tử có độ dài 0.9916 Angstrom ! R6 R(6,8) 0.9916 -DE/DX = -0.0002 ! GVHD PGS.TS.Huỳnh Thành Đạt STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 HV : Phạm Thị Xuân Hạnh f Bảng tần số cường độ dao động phổ Raman hồng ngoại vinyl amine Raman Hồng ngoại (IR) Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ 449.3742 0.2336 449.3742 289.1917 401.4417 0.1142 401.4417 7.1300 491.3721 3.6654 491.3721 1.5857 753.1026 0.5313 753.1026 20.5732 928.1338 16.5620 928.1338 119.2587 1035.0841 1.1990 1035.0841 7.4657 1121.0695 3.2165 1121.0695 19.9990 1131.3635 9.6041 1131.3635 43.9413 1370.3499 2.1940 1370.3499 102.5282 1440.5199 42.3868 1440.5199 19.2573 1576.2848 5.8334 1576.2848 3.5607 1786.2862 11.4072 1786.2862 22.4082 1844.7548 93.1944 1844.7548 335.4161 3312.5200 64.5928 3312.5200 10.3969 3340.4984 103.9542 3340.4984 11.0097 3411.3349 56.4735 3411.3349 18.5747 3871.7699 105.5641 3871.7699 58.4166 4010.1606 45.7954 4010.1606 57.6763 Phổ Raman của phân tử vinyl amine Tần số dao động hóa trị đối xứng nhóm N-H 3871,77 cm-1 Tần số dao động hóa trị bất đối xứng nhóm N-H 4010,16 cm-1 ... (cm-1) Cường độ 449.37 42 0 .23 36 449.37 42 289.1917 401.4417 0.11 42 401.4417 7.1300 491.3 721 3.6654 491.3 721 1.5857 753.1 026 0.5313 753.1 026 20 .57 32 928 .1338 16.5 620 928 .1338 119 .25 87 1035.0841 1.1990... dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Mô hình phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Thực tính toán tối ưu hóa tần số phân tử nói phương pháp RHF với hệ hàm sở 6-31+G(d,p) để xác định: a Năng lượng. .. 1 121 .0695 3 .21 65 1 121 .0695 19.9990 1131.3635 9.6041 1131.3635 43.9413 1370.3499 2. 1940 1370.3499 1 02. 528 2 1440.5199 42. 3868 1440.5199 19 .25 73 1576 .28 48 5.8334 1576 .28 48 3.5607 1786 .28 62 11.4072