计算化学实验报告

一、实验目的与要求 计算化学，其本质是对分子体系薛定谔方程所代表的化学理论通过大型计算机程序的求 解， 模拟化学的各种实验研究。作为一门计算化学实验课程，主要目的是从实际操作出发， 掌握程序的使用，以便得到预期的结果。对于所涉及的理论和方法，只要求结合程序的演 算能够定性予以理解。本实验作为开始，如标题所言，主要涉及优化分子构型的程序输入 及计算结果的解读。

二、实验原理 The Born-Oppenheimer Approximation: H elec i 1 N

1 2 N M ZA 1 N N 1 i 2 2 i 1 j 1 rij i 1 A 1 riA 1 N N ( J ij K ij ) 2 i 1 j 1

Ee E KE E Ne Eee Ee hii i 1 N

i i 1

N

1 N N ( J ij K ij ) 2 i 1 j 1

本实验采用 HF/STO-3G 的方法来对 H2O、 C2H4、 C2H4、 C4H4O 分子结构进行探究。 HF/STO-3G 就是 STO-3G 基组用三个高斯型函数的线性组合来描述一个原子轨道，对原子轨道列出 HF 方程进行自洽场计算，以获得高斯型函数的指数和组合系数。 一、 实验过程

1(1)H2O O H 1 0.956 H 1 0.956 2 数据：

104.5 PE=-196.98285 EE= 38.22186 N-N= 9.20655 -0.45320 E= -0.39131 i=N i=1 εi

E = -74.96276 KE= 74.59168 占据轨道能εi = -20.24157

-1.26902 -0.61849

由以上数据可得到：E=KE+PE+EE+NN=-74.96276M

EE + NN=-74.96276

1(2)H2O O H 1 r1 H 1 r2 2 r1 = 0.96 r2 = 0.97 a1 = 104.5 (a)分子几何构型：第一次： CD Cent Atom N1 Length/X N2 Alpha/Y ------------------------------------------------------------------------

a1

N3

Beta/Z

J