Friedrich-Schiller-Universität Jena Institut für Physikalische Chemie BC 6.3.3 Theoretische Chemie Computerübungen SS 2017 Prof. Dr. S. Gräfe Dr. D. Bender, M. Siegmann BC 6.3.3 Theoretische Chemie / Quantenchemie Computerübungen im Sommersemester 2017 Übung 3 — Geometrieoptimierung und Konformationsanalyse kleiner Moleküle Versuchsziele: • Auffinden stationärer Punkte • Geometrieoptimierung unter Nebenbedingungen • Vergleich und Interpretation der Ergebnisse Aufgaben Geometrieoptimierung unter Nebenbedingungen: H2 O Berechnungsniveau: HF/3-21G Führen Sie eine Geometrieoptimierung für das Wassermolekül als lineares und als nichtlineares Molekül durch! Im Falle des linearen Moleküls sollten Sie den Winkel ∠(HOH) durch eine Bedingung konstant lassen.1 Vergleichen Sie Dipolmoment, Energie und Geometrie beider Strukturen! Welche O-H-Bindung ist stärker? Warum? Welches ist die stabile Konformation des Wassers? Erklären Sie, warum! Konformationsanalyse: NH2 OH Berechnungsniveau: HF/3-21G Es gibt zwei mögliche Konformationen für NH2 OH. Für welche Konformation würden Sie die niedrigere Energie vorhersagen? Begründen Sie Ihre Vermutung! Finden Sie die stabilere Form und diskutieren Sie Ihre Ergebnisse! Wie unterscheiden sich beide Formen? Welche Wechselwirkung gibt es bei diesen Molekülen? Stimmen die Ergebnisse mit Ihren Vorhersagen überein? Erklären Sie die Unterschiede im Dipolmoment! 1 Es ist evtl. günstig, zur Beschreibung des linearen Wassermoleküls auf sogenannte dummy Atome zurückzugreifen.