مقاله رایگان با موضوع نتایج تجربی و شبیه سازی

دانلود پایان نامه
  • روش های شیمی محاسباتی
    دترمینان اسیتر ضد متقارن بوده و اصل پائولی در ان لحاظ شده است.
    نمودار(1-1) روش های شیمی محاسباتی
    به طور کلی دو شاخه گسترده در شیمی محاسباتی وجود دارد:
    1-24- روش مکانیک مولکولی
    شبیه سازی مکانیک مولکولی از قوانین فیزیک کلاسیک برای پیش بینی ساختار و خواص مولکولها استفاده می کند. روشهای مکانیک مولکولی در بسیاری از برنامه‌های کامپیوتری نظیر(,Alchemy ,Quanta Hyperchem ,MM3 ,Syby1) وجود دارد.
    روش های مکانیک مولکولی مختلفی وجود دارد که هریک از آنها به وسیله نیروی میدان ویژه خودش مشخص می شوند. یک میدان نیرو شامل اجزاء زیر می باشد:
    یک مجموعه از معادلات نحوه ی تغییر انرژی پتانسیل یک مولکول با موقعیت اتم ها را تعریف می‌کند.
    یک سری از انواع اتم، ماهیت یک عنصر در یک محیط شیمیایی ویژه را تعیین می‌کنند.
    یک یا بیشتر از یک مجموعه از پارامترها برای انطباق دادن معادلات و انواع داده های تجربی انتخاب می گردد.مجموعه ی پارامترها، ثابت های نیرو را تعریف می‌کند.
    محاسبات مکانیک مولکولی، صریحاً در مورد الکترون های یک سیستم مولکولی بحث نمی کنند. در عوض محاسباتی را انجام می دهند که به برهمکنش های بین هسته ای مربوط می شود ضمناً این محاسبات اثرات الکترونی میدان های نیرو را شامل می شوند.
    این تقریب، سبب می شود که زمان محاسبات بسیار کوتاه گردد و موجب ارزان شدن محاسبات مکانیک مولکولی شده و امکان استفاده از آن را برای بسیاری از سیستم های بزرگ فراهم می سازد. البته این روش، دارای چندین محدودیت نیز می باشد که مهم ترین آنها عبارتند از:
    هر میدان نیرو فقط برای گروه محدودی از مولکول ها نتیجه خوبی را ارائه می کند و هیچ یک از آنها معمولاً نمی توانند برای همه مولکولها مورد استفاده قرار گیرند.
    در نظر گرفتن الکترونها به این معنا است که روش های مکانیک مولکولی نمی توانند مسائل شیمیایی مربوط به اثرات الکترونی را حل نمایند به عنوان مثال، این روش ها نمی توانند مراحل را که شامل شکستن یا تشکیل پیوند می باشند، تشریح نمایند[52].
    1-24- روش مکانیک کوانتومی
    این روش ها بر مبنای قوانین مکانیک کوانتومی پایه گذاری شده اند که بر طبق آن انرژی و سایر خواص مولکولی از حل معادله شرودینگر حاصل می شود. در هر حال تنها به جزء برای سیستم های کوچک، حل دقیق معادله ی شرودینگر از نظر تحلیلی امکان پذیر نیست. روش های ساختار الکترونی بسته به تقریب های ریاضی مختلفی که در حل مسله به کار می گیرد، طبقه بندی می شوند. به طورکلی دو گروه عمده ی روش های ساختار الکترونی را می توان نام برد: روش های نیمه تجربی و روش های آغازین.
    1-25-1- روش نیمه تجربی
    در این روش نیمه تجربی از یک هامیلتونی ساده تر از هامیلتونی واقعی مولکول برای حل معادله شرودینگر استفاده می شود و از داده های تجربی برای اختصاص دادن مقادیر به برخی از انتگرال هایی که در محاسبه حاصل می شوند، استفاده و از برخی انتگرال ها صرفنظر می کند. در روش نیمه تجربی مانند روش های میدان نیرو هیچ ادعایی برای اعتبار نتیجه گرفته شده نیست. این موضوع می تواند بدان علت باشد که سری پایه انتخاب شده در این روش ها از نوع مینیمم است که صحت سایر محاسبات روی سیستم های مشابه، با نتایج تجربی مقایسه شوند. برای دست‌یابی به داده های دقیق تر و نزدیک به داده های تجربی موجود، لازم است اثرات قطبیت و نفوذ و همچنین اثرات همبستگی الکترونی نیز در محاسبات در نظر گرفته شود که در این روش ها مقدور نیست. نکته مهم در مورد این روش ها این است که روش های نیمه-تجربی فقط آرایش الکترونی حالت پایه را توصیف می نمایند[53].
    علت استفاده از روش های نیمه تجربی آن است که در حال حاضر محاسبات ab initio دقیق روی مولکولهای نسبتاً بزرگ امکان پذیر نیست. روش های نیمه تجربی در ابتدا مولکولهای مزدوج آلی و سپس تمام مولکولها را در برگرفت.
    روش های مانند …,MNDO ,AM1 ,PM3 از روش هایی هستند که در بررسی نیمه تجربی به کار می رود. محاسبات تمام این روش ها با انتخاب مجموعه‌ی پایه آغاز می شود، استفاده از مجموعۀ پایه یک ابزار لازم برای موفقیت در محاسبات است.
    1-25-2- روش های آغازین
    در این روش ها، تنها از قانون های مکانیک کوانتومی استفاده می شود. عبارتab initio به معنای آغازین بوده و به معنای حل دقیق معادله شرودینگر با استفاده از یک سری تقریب های ریاضی دقیق است. این روشها از روش های از پایه کوانتوم هستند که صحت محاسبات در آنها بالاست. بر خلاف روش های مکانیک مولکولی یا روش های نیمه تجربی، از پارامترهای تجربی در محاسبات استفاده نمی کنند بلکه محاسبات در این روشها بر اساس قوانین مکانیک کوانتومی و تعداد ثابت های فیزیکی نظیر سرعت نور، حجم، بار الکترونها، هسته، ثابت پلانک استوار است[54]. به طور خلاصه در روش ab initio یک هامیلتونی واقعی مولکولی برای محاسبات به کار می رود و از داده های تجربی در محاسبات استفاده نمی شود. مانند روش های زیر:
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.