Механическая модель молекулы

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Механическая модель молекулы

Содержание

2. Приближения методов молекулярной механики: - ядра и электроны образуют атом-подобные частицы; - атом-подобные частицы имеют сферическую
3. Пространственная структура молекулы определяется: числом входящих в нее N атомов их декартовыми координатами r1, r2,…, rN.
4. Свойства поверхности потенциальной энергии (ППЭ) - ППЭ непрерывна и непрерывно дважды дифференцируема; - На ППЭ обязательно
5. Потенциальная энергия молекулы: Uсв - вклад в потенциальную энергию, связанные с изменением межъядерных расстояний для пар
6. Слагаемые энергии молекулярной механики и направление их действия Внутренние координаты, используемые для описания структуры молекул и
7. Энергия растяжения и сжатия связи А-В Потенциал Морса Соотношение гармонической силовой постоянной и энергией диссоциации связи
8. Потенциальная энергия растяжения связи С-Н в молекуле СН4: 1- квантово-химический расчет высокого уровня, 2- потенциал в
9. Энергия деформации валентного угла Н-С-Н в молекуле СН4: 1- квантово-химический расчет высокого уровня, 2- гармонический потенциал,
10. Профиль потенциальной энергии этана С2Н6 при вращении вокруг связи С−С.
11. Фрагмент двумерной поверхности потенциальной энергии молекулы этана С2Н6 при вращении вокруг связи С−С.
12. Uневал = Uэлектрост + UВдВ + UН-св + Uдоп Потенциальная энергия невалентных взаимодействий Электростатический потенциал, создаваемый
13. Зависимость от расстояния различных вкладов в энергию электростатического взаимодействия молекул Относительная ориентация двух двухатомных молекул при
14. Потенциалы Леннарда-Джонса (1), Бэкингема-Хилла (2) и Морса (3) (Н2-Не) неэмпирический квантово-химический расчет
16. Скачать презентацию

Слайд 2

Приближения методов молекулярной механики:
- ядра и электроны образуют атом-подобные частицы;
- атом-подобные

частицы имеют сферическую форму (радиусы получены из измерений или теории) и имеют общий заряд, полученный из теории;
- взаимодействия основаны на классических потенциалах растяжения-сжатия;
-взаимодействия должны быть предписаны определенным наборам атомов;
- взаимодействия определяют пространственное распределение атом-подобных частиц и их энергии;
- энергии парных атомных взаимодействий переносимы из одной молекулы в другую и аддитивны

Слайд 3

Пространственная структура молекулы определяется:
числом входящих в нее N атомов
их

декартовыми координатами r1, r2,…, rN.
Потенциальная энергия молекулы (r1, r2,…, rN) - многомерная функцией этих координат, каждой точке которой отвечает определенная пространственная геометрическая конфигурация ядер; эту функцию называют поверхностью потенциальной энергии (ППЭ).

Гессиан функции потенциальной энергии молекулы

Слайд 4

Свойства поверхности потенциальной энергии (ППЭ)
- ППЭ непрерывна и непрерывно дважды

дифференцируема;
- На ППЭ обязательно имеется стационарная точка глобального минимума; на ППЭ могут также быть локальные минимумы, соответствующие другим стабильным конфигурациям с более высокими энергиями;
- Кратчайшие пути переходов между локальными минимумами проходят через стационарные седловые точки ППЭ, играющие роль энергетических барьеров.

Слайд 5

Потенциальная энергия молекулы:
Uсв - вклад в потенциальную энергию, связанные с

изменением межъядерных расстояний для пар атомов, образующих валентные химические связи (растяжением и сжатием связей)
Uугл - энергия деформации валентных углов
Uторс - энергия деформации торсионных углов
Uневал объединяет вклады в в потенциальную энергию, связанные с различными невалентными взаимодействиями

Молекулярная механика позволяет определить энергию, соответствующей данной конформации молекулы. Однако абсолютные величины энергии, рассчитанные методами молекулярной механики, не имеют физического смысла. Значение имеют только различия в энергии между двумя или более конформациями.

Слайд 6

Слагаемые энергии молекулярной механики и направление их действия
Внутренние координаты, используемые для

описания структуры молекул и атомных взаимодействий: межъядерные расстояния или длины связей RАВ,
углы между векторами AB и BC (валентные углы) ϕАВС
торсионные углы вращения θАВСD

Слайд 7

Энергия растяжения и сжатия связи А-В
Потенциал Морса
Соотношение гармонической силовой постоянной и

энергией диссоциации связи

Параметр = 400-900 ккал/моль/A2 описывает жесткость связи АВ

Слайд 8

Потенциальная энергия растяжения связи С-Н в молекуле СН4:
1- квантово-химический расчет

высокого уровня,
2- потенциал в гармоническом приближении,
3- потенциал в ангармоническом приближении (четвертого порядка),
4 – потенциал Морса

Слайд 9

Энергия деформации валентного угла Н-С-Н в молекуле СН4:
1- квантово-химический расчет

высокого уровня,
2- гармонический потенциал,
3- ангармонический потенциал, включающий член третьего порядка

Слайд 10

Профиль потенциальной энергии этана С2Н6 при вращении вокруг связи С−С.

Слайд 11

Фрагмент двумерной поверхности потенциальной энергии молекулы этана С2Н6 при вращении вокруг

связи С−С.

Слайд 12

Uневал = Uэлектрост + UВдВ + UН-св + Uдоп
Потенциальная энергия невалентных

взаимодействий

Электростатический потенциал, создаваемый молекулой АВ

Энергия электростатического взаимодействия (атом-атомное приближение)

Потенциал Бэкингема-Хилла

Потенциал Леннарда-Джонса

Слайд 13

Зависимость от расстояния различных вкладов в энергию электростатического взаимодействия молекул
Относительная

ориентация двух двухатомных молекул при расчете энергии их электростатического взаимодействия

Слайд 14

Механическая модель молекулы

Содержание

Приближения методов молекулярной механики:- ядра и электроны образуют атом-подобные частицы;- атом-подобные

Пространственная структура молекулы определяется: числом входящих в нее N атомов их

Свойства поверхности потенциальной энергии (ППЭ) - ППЭ непрерывна и непрерывно дважды

Потенциальная энергия молекулы: Uсв - вклад в потенциальную энергию, связанные с

Слагаемые энергии молекулярной механики и направление их действияВнутренние координаты, используемые для

Энергия растяжения и сжатия связи А-ВПотенциал МорсаСоотношение гармонической силовой постоянной и

Потенциальная энергия растяжения связи С-Н в молекуле СН4: 1- квантово-химический расчет

Энергия деформации валентного угла Н-С-Н в молекуле СН4: 1- квантово-химический расчет