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분자 구조 최적화 및 에너지 계산 이론2025.11.121. 분자역학(Molecular Mechanics) 분자역학은 원자 사이의 위치 에너지 합으로 분자의 안정성을 계산하는 방법이다. 분자를 구로 표현하고 용수철로 연결한 모델을 사용하며, 결합신축, 변각, 뒤틀림각, 정전기적, 반데르발스 상호작용 에너지의 합으로 전체 에너지를 표현한다. 계산량이 적어 원자 수가 많은 분자도 쉽게 계산할 수 있으나, 전자는 계산에 포함되지 않고 많은 파라미터가 필요한 단점이 있다. 2. 양자역학(Quantum Mechanics) 양자역학적 방법은 분자궤도(MO) 계산을 통해 3차원 구조, 에너지, 쌍극...2025.11.12
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동국대학교 화학과 물리화학실험 분자의 구조 및 에너지 예측 레포트2025.01.231. 계산화학 계산화학(Computational Chemistry)은 컴퓨터를 이용해 이론 계산을 하고 복잡한 화학ㆍ물리 현상을 분자 수준에서부터 해명하려는 것이다. 컴퓨터 화학에는 분자궤도(MO; Molecular Orbital) 계산, 계산기 시뮬레이션, 데이터베이스의 3개 영역이 포함된다. 분자궤도 계산은 이론적으로 도출한 파라미터를 사용하는 애비니시오(abinitio)법이 주된 내용을 이루고 있으며, 분자의 구조나 에너지를 계산한다. 2. 분자 구조 및 에너지 계산 이번 실험에서는 H2O 분자의 구조와 에너지를 다양한 bas...2025.01.23
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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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화학실험(A+보고서) - 계산화학실습2025.05.111. H2 구조 최적화 수소 분자의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 수소 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 수소 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 수소 분자의 결합 길이와 결합 에너지는 이론값과 비교적 잘 일치하였다. 2. He2 구조 최적화 헬륨 분자(He2)의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 헬륨 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 헬륨 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 모든...2025.05.11
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서울대학교, 화학실험, 만점, A+, 계산화학실습 예비보고서2025.01.291. Hartree-Fock method Hartree-Fock method는 양자화학적 분자의 전자 구조 계산 방법으로, 슈뢰딩거 방정식을 풀기 위해 이를 전자 하나에 대한 방정식으로 변형한 후, 다른 전자가 미치는 영향을 평균적으로 근사하여 적용한다. 이를 통해 분자의 전자구조를 계산하고, 전자의 에너지와 분포를 예측할 수 있다. 2. 분자간 상호작용 분자간 힘(intermolecular force)은 분자 사이에서 발생하는 상호작용으로, 수소결합, 반데르발스 힘, 쌍극자간 상호작용, Coulomb force 등으로 존재한다. ...2025.01.29
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Computational chemistry A+ 물리화학실험 결과보고서2025.01.281. Avrogadro를 이용한 butane 구조 최적화 Avrogadro 프로그램을 사용하여 butane 분자의 최적화된 구조를 geometry optimization을 통해 그렸다. force field로 UFF를 사용하였으며, gauche와 anti 구조는 그대로 두고 fully eclipsed와 eclipsed 구조에 대해서는 constraints 옵션을 이용하여 특정 원자들 간의 거리, 각도, 이면각을 계산하였다. 복잡한 분자 구조일수록 입체 분자 구조를 파악하기 위해 많은 변수를 고려해야 하며 계산이 복잡해진다. 따라서 ...2025.01.28
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가우시안 계산을 이용한 분자 구조 분석2025.11.131. Gaussian 계산 프로그램 Gaussian은 물리화학에서 널리 사용되는 계산 프로그램으로, 분자의 전자구조, 기하학적 최적화, 분광학적 성질 등을 계산할 수 있다. Gaussview는 그래픽 인터페이스를 제공하여 분자 모델링을 용이하게 하며, 분자 구조 입력, 계산 매개변수 조정, 계산 실행, 결과 분석의 순서로 작동된다. 2. 밀도범함수이론(DFT) DFT는 전자의 밀도를 기반으로 분자의 에너지와 전자구조를 계산하는 양자역학적 방법이다. 초기 밀도 추정, 퍼텐셜 계산, 밀도 계산 순서로 진행되며, 전자 상관을 부분적으로 ...2025.11.13
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재료설계 레포트_20페이지2025.01.281. 고분자 구조 고분자의 구조는 1차 구조, 2차 구조, 3차 구조, 4차 구조로 구분된다. 고분자의 물성은 이러한 구조에 따라 결정된다. 1차 구조는 화학결합에 의해 결정되며, 2차 구조는 분자사슬의 회전에 의한 입체배좌, 3차 구조는 분자사슬의 집합체 구조, 4차 구조는 결정의 응집구조를 의미한다. 2. 고분자 Configuration 고분자 사슬의 Configuration은 Tacticity(입체 규칙성), Head to tail/Head to head, Diene polymer 등으로 구분된다. Tacticity는 치환기의...2025.01.28
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전자구조 방법을 이용한 계산화학2025.11.131. 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane 입체이성질체의 에너지 계산 GaussView 프로그램을 사용하여 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 RR형과 meso형 입체이성질체를 생성하고 RHF/6-31G(d) 방법으로 에너지를 계산했다. RR형의 전체 에너지는 -749683.844 kcal/mol, meso형은 -749685.451 kcal/mol로 약 1.607 kcal/mol의 차이가 있으며, 이는 C-C 단일결합 회전 시 Cl과 F 원자의 입체장애로 인한 것이다. RR형의 쌍극자 모멘...2025.11.13
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나일론의 합성2025.01.131. 고분자 화합물 고분자 화합물은 많은 수의 단위체인 소단위체들이 반복적으로 결합된 분자를 말한다. 고분자 화합물에서 탄소원자는 본질적으로 무제한의 길이를 가진 안정한 사슬로 이어질 수 있다. 고분자는 저분자량의 수많은 단위들이 공유결합으로 연결되어 이루어진 고분자량의 물질을 말한다. 작은 분자들이 반복적으로 합쳐져서 고분자를 형성하는 과정을 Polymerization이라 하며, 이때 작은 분자들을 단량체 (monomer)라 한다. 2. 중합 반응 중합 반응에는 축합 반응과 첨가 반응이 있다. 축합 반응은 단량체들이 결합 시에 물...2025.01.13
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