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계산화학개론2025.01.231. 양자화학 양자화학(Quantum Chemistry)은 Planck 가설, de Broglie의 물질파 이론, Heisenberg의 불확정성 원리에서 출발하여 Schrodinger 방정식을 풀어 그 해를 구하는 화학의 한 분야입니다. 입자의 에너지는 에너지 준위라고 하는 불연속적 값으로만 한정되어 양자화 되어있습니다. 2. Born-Oppenheimer 근사법 Born-Oppenheimer 근사법에서는 2원자 분자의 경우 핵간 거리를 정해 놓고, 해당 거리에서의 전자에 대한 Schrodinger 방정식을 계산합니다. 이를 통해 ...2025.01.23
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수소와 헬륨 분자의 결합 특성 분석2025.01.021. 수소 분자의 결합 특성 수소 분자(H2)의 결합 길이와 결합 에너지를 계산하였다. 결합 에너지는 342.2kJ/mol로 실제 수소 결합 에너지 436kJ/mol과 21%의 오차를 보였다. 결합 길이는 0.74Å으로 실제 값 0.74Å과 1.4%의 오차를 보였다. 이는 전자 간 상호작용을 선형적으로 근사한 한계로 인해 오차가 발생한 것으로 보인다. 2. 헬륨 분자의 결합 특성 헬륨 분자(He2)의 경우 결합 길이가 3.00Å으로 두 원자의 반지름 합인 0.74Å보다 크기 때문에 실제로 결합을 형성하지 않는 것으로 나타났다. 또한...2025.01.02
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유기화합물의 구조확인을 위한 분광학적 분석 방법2025.01.061. 적외선 흡광분광법(Infrared Spectroscopy) 적외선 분광법은 유기화합물의 분자구조를 확인하는 데 가장 많은 정보를 제공합니다. 분자의 진동에 의해 흡수되는 적외선의 진동수를 측정하여 화합물의 구조를 분석할 수 있습니다. 적외선 분광계는 시료 광선과 기준 광선을 사용하여 화합물에 의해 흡수되는 적외선의 진동수를 기록합니다. 2. 핵자기 공명 분광법(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 핵자기 공명 분광법은 물질의 핵이 외부 자기장에서 보이는 공명 현상을 이용하여 화합물의 구조를 ...2025.01.06
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계산화학2025.01.171. 동핵 이원자 분자 이번 실험에서는 H2, He2, N2, F2 동핵 이원자 분자의 분자 에너지와 단일 원자 에너지, 결합 길이를 구해 결합에너지를 알아보면서 구조의 최적화를 알아보고, H2와 F2의 PES 그래프를 그려봄으로써 경향성을 파악해보고 분자 존재의 이유에 대해 분석해봤다. 2. 단일 원자 에너지 GAMESS를 통해 H, He, N, F의 단일 원자 에너지를 구했다. 3. 분자 에너지와 결합 길이 H2, He2, N2, F2의 분자 에너지와 결합 길이를 구했고, 이를 통해 결합에너지를 계산할 수 있었다. 4. 결합에너...2025.01.17
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고분자 가교와 UV-vis spectroscopy 예비보고서2025.01.051. 고분자 가교 가교결합은 사슬 모양으로 결합해 있는 원자 사이에 다리를 걸치듯이 형성되는 결합이다. 물리적 가교와 화학적 가교로 나뉘며, 화학적 가교는 분자 내부의 화학적 반응을 통해 이루어진다. 가교결합은 물질의 분자 구조를 변화시켜 상대적으로 강한 결합을 만든다. 하이드로겔은 수용성 고분자가 물리적 또는 화학적 결합에 의해 3차원 가교 구조를 형성한 물질이다. 2. UV-vis spectroscopy 원자나 분자가 빛에너지를 받으면 전자들이 전이를 일으킨다. 이때 전이에 필요한 에너지와 동일한 에너지를 가진 빛만을 흡수한다....2025.01.05
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A+ 물리화학실험-계산화학 실습 (Gaussian View) 실험 보고서2025.01.071. 계산화학 계산화학은 화학 전체를 크게 나누는 분류 중 하나인 물리화학 분야에 속하는 이론 물리화학의 한 부분이다. 이론 모형을 기반으로 개발된 컴퓨터 프로그램을 연구대상인 분자에 적용하여 모사실험을 수행한 후, 그 결과를 분석하는 것이 계산화학 분야 연구의 주요 내용이다. 계산화학은 실제 실험에서의 제한 조건에서 자유롭기 때문에, 일반 조건에서 안정하게 존재하는 분자들뿐만 아니라 불안정한 중간체나 전이 상태까지도 다룰 수 있다. 또한 실험으로는 얻기 어려운 분자의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 미지 ...2025.01.07
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과기원 일반화학실험 분자의 특성과 구조 A+ 실험 보고서2025.04.261. TLC 크로마토그래피 크로마토그래피는 분자들이 고정상과 이동상 사이에 분배되는 성질을 이용하여 혼합물을 분리하는 방법이다. 혼합물에 있는 각 시료들은 고정상 또는 이동상과 상호작용하는 정도가 다르기 때문에 이동하는 속도에 차이가 난다. 이것을 이용하여 혼합물을 구성 성분별로 분리하는 것이 가능하다. 화합물의 이동상 혹은 정지상과 상호작용하는 정도는 분자의 극성에 큰 영향을 받는다. 이번 실험에 사용하는 얇은 막 크로마토그래피(TLC Thin Layer Chromatography)는 유리 위에 정지상 지지체로써 실리카겔, 셀룰로...2025.04.26
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녹차 티백에서 카페인 추출 및 융점 측정2025.01.171. 카페인 추출 이번 실험은 녹차 티백 안에 있는 순수한 카페인을 분리, 정제, 추출하고 추출한 카페인의 융점을 측정하는 실험이었습니다. 녹차 티백을 증류수와 CaCO3 용액에 우려내고 감압 장치로 용액을 걸러냈습니다. 분별 깔때기에 걸러진 용액과 MC를 첨가하여 유기층을 분리했고, 분리된 용액을 추출해 건조제인 Na2SO4를 넣고 감압 장치로 걸러낸 후 Aspirator로 MC를 증발시켰습니다. 얻어진 카페인은 12mg이었고 이론상 카페인 추출량은 300mg으로 수율은 4%가 나왔습니다. 2. 카페인 융점 측정 추출한 카페인의 ...2025.01.17
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[물리화학실험A+]Computational chemistry(계산화학) 결과보고서2025.01.171. Butane의 conformation 이번 실험은 Avogadro라는 양자역학 계산프로그램을 사용하여 butane의 최적화된 구조를 구하고 butane의 conformation에 따른 다양한 분자 모형을 생성하고 에너지 및 안정성을 비교해 볼 수 있는 실험이다. Butane의 conformation은 이면각이 0°에서 Fully eclipsed 형태, 이면각이 60°에서 staggered의 gauche 형태, 이면각이 120°에서 eclipsed 형태, 이면각이 180°에서 staggered의 anti 형태를 가질 수 있다. ...2025.01.17
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[물리화학실험] Gaussian을 이용한 양자화학 계산 예비보고서 A+2025.01.191. Computational chemistry 계산화학은 분자, 원자, 원자의 구성 입자의 운동과 상태를 나타내는 함수를 컴퓨터를 이용해 계산함으로써 화학 물질들의 이론적인 문제를 다루는 학문이다. 2. Gaussian software 1970년도 John Pople 연구팀이 계산화학(computational chemistry)을 위해 제조한 양자화학 계산 프로그램이다. 관심 대상 분자들에 의해 single point energy, optimized energy, frequency calculation 등을 계산할 수 있다. 이 ...2025.01.19
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