Đề thi môn môn học phương pháp tính toán lượng tử mô phỏng trong quang phổ đề 4

GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT ĐỀ THI Môn học: Phương pháp tính toán lượng tử mô quang phổ Mã số đề thi: 04/k19/2010 Xây dựng mô hình cho phân tử axít acetic CH 3COOH Lưu tập tin liệu vào với tên axitace.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 kết liên kết C=O liên O-H f Lập bảng số liệu theo mẫu bên Vẽ phổ Raman phân tử axít acetic Xác định tần số dao động hóa trị nhóm carbonyl C=O nhóm O-H STT Raman Tần số (cm-1) 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 (axitace.gjf) tập tin liệu xuất (axitace.out) HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT Bài làm Xây dựng mô hình cho phân tử acitacetic CH 3COOH Lưu tập tin liệu vào với tên acitace.gjf Mô hình phân tử acitacetic 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) = -227.620287907 A.U after 13 cycles Vậy lượng nguyên tử -227.620287907 b Phân bố điện tích nguyên tử phân tử Mulliken atomic charges: 1 C -0.417549 C 0.598112 H 0.160654 H 0.160672 HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT H 0.188517 H 0.367776 O -0.532558 O -0.525624 Sum of Mulliken charges= 0.00000 Xem xét Gaussview c Momen lưỡng cực phân tử So so sánh với momen lưỡng cực acitacetic Dipole moment (field-independent basis, Debye): X= 3.6468 Y= -3.3749 Z= 0.0000 Tot= 4.9688 d Bảng định hướng chuẩn Từ bảng định hướng chuẩn nhận xét cấu trúc phân tử Standard orientation: Center Atomic HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Atomic Coordinates (Angstroms) Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT Number Number Type X Y Z 1.362550 -0.066572 0.000001 -0.133497 0.000010 1.665351 -0.626796 -0.879577 1.665425 -0.626567 1.852841 -0.338878 -1.764461 -0.000013 -0.866263 -0.981689 8 -0.661119 0.136582 0.879697 0.894757 -0.000155 0.000000 1.194565 -0.000002  Nhận xét cấu trúc phân tử: tọa độ trục tọa độ khác 0, phân tử phân bố không gian Oxyz Do phân tử không phẳng Xem xét Gauss View: Sự phân bố acitacetic tọa độ Oxyz 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 kết liên kết O-H HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT ! Optimized Parameters ! ! (Angstroms and Degrees) ! -! Name Definition -Value Derivative Info ! -! R1 R(1,2) 1.5098 -DE/DX = 0.0 ! ! R2 R(1,3) 1.0859 -DE/DX = 0.0 ! ! R3 R(1,4) 1.0859 -DE/DX = 0.0 ! ! R4 R(1,5) 1.0791 -DE/DX = 0.0 ! ! R5 R(2,7) 1.337 -DE/DX = 0.0 ! ! R6 R(2,8) 1.1822 -DE/DX = 0.0 ! ! R7 R(6,7) 0.9439 -DE/DX = 0.0 ! ! A1 A(2,1,3) 110.2266 -DE/DX = 0.0 ! ! A2 A(2,1,4) 110.2285 -DE/DX = 0.0 ! ! A3 A(2,1,5) 109.2891 -DE/DX = 0.0 ! ! A4 A(3,1,4) 108.2012 -DE/DX = 0.0 ! ! A5 A(3,1,5) 109.4373 -DE/DX = 0.0 ! ! A6 A(4,1,5) 109.4383 -DE/DX = 0.0 ! ! A7 A(1,2,7) 115.5024 -DE/DX = 0.0 ! ! A8 A(1,2,8) 124.2388 -DE/DX = 0.0 ! ! A9 A(7,2,8) 120.2588 -DE/DX = 0.0 ! ! A10 A(2,7,6) 112.7947 -DE/DX = 0.0 ! ! D1 D(3,1,2,7) 59.6798 -DE/DX = 0.0 ! ! D2 D(3,1,2,8) -120.3185 -DE/DX = 0.0 ! ! D3 D(4,1,2,7) -59.6962 -DE/DX = 0.0 ! ! D4 D(4,1,2,8) 120.3055 -DE/DX = 0.0 ! ! D5 179.9906 -DE/DX = 0.0 ! D(5,1,2,7) HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT ! D6 D(5,1,2,8) -0.0077 -DE/DX = 0.0 ! ! D7 D(1,2,7,6) 0.0 -DE/DX = 0.0 ! -DE/DX = 0.0 ! ! D8 D(8,2,7,6) -180.0016 Xác định độ dài liên kết liên kết O-H: R7 R(6,7) 0.9439 Vậy độ dài liên kết O-H: 0.9439 Xác định độ dài liên kết liên kết C=O: R6 R(2,8) 1.1822 Vậy độ dài liên kết C=O: 1.1822 Xem xét Gauss View  Độ dài liên kết O(7)-H(6) Độ dài liên kết C(2)=O(8) f Lập bảng số liệu theo mẫu bên STT Hồng ngoại (IR) HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Raman Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ Phổ IR acitacetic CH3COOH HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT Phổ Raman acitacetic CH3COOH Raman 120 Raman (Activity) 100 80 60 40 20 0 1000 2000 3000 4000 5000 Tan so (cm-1)  Tần số dao động hóa trị nhóm O-H: 4183.64 - Ở tần số phổ hông ngoại có cường độ: 98.2056 - Ở tần số phổ Raman có cường độ: 46.8881  Tần số dao động hóa trị nhóm C=O: HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA 2045.64 Page GVHD: PGS.TS HUỲNH THÀNH ĐẠT - Ở tần số phổ hông ngoại có cường độ mạnh: 429.382 - Ở tần số phổ Raman có cường độ yếu hơn: HỌC VIÊN: LÊ THỊ LỤA 12.558 Page ... Bài làm Xây dựng mô hình cho phân tử acitacetic CH 3COOH Lưu tập tin liệu vào với tên acitace.gjf Mô hình phân tử acitacetic Thực tính toán tối ưu hóa tần số phân tử nói phương pháp RHF với hệ... a Năng lượng phân tử: SCF Done: E(RHF) = -227.620287907 A.U after 13 cycles Vậy lượng nguyên tử -227.620287907 b Phân bố điện tích nguyên tử phân tử Mulliken atomic charges: 1 C -0 .41 7 549 C 0.598112... -0.13 349 7 0.000010 1.665351 -0.626796 -0.879577 1.66 542 5 -0.626567 1.852 841 -0.338878 -1.7 644 61 -0.000013 -0.866263 -0.981689 8 -0.661119 0.136582 0.879697 0.8 947 57 -0.000155 0.000000 1.1 945 65