Métodos Termoquímicos Compuestos

Los métodos compuestos apilan varios cálculos asequibles para estimar energías con una calidad de referencia, buscando la llamada precisión química en termoquímica.

Definition

Una receta definida que combina múltiples cálculos de estructura electrónica en diferentes niveles y conjuntos de base para aproximar una energía de alta precisión, especialmente para entalpías de reacción y formación.

Scope

Cubre protocolos aditivos de 'química modelo' como las familias Gaussian-n y Weizmann y los métodos de conjunto de base completa, incluyendo su uso de extrapolación de conjunto de base, correcciones de correlación aditivas y correcciones empíricas de nivel superior para aproximar resultados que de otro modo serían prohibitivamente costosos.

Core questions

• ¿Cómo aproximan los métodos compuestos un resultado de alto nivel a partir de componentes más económicos?
• ¿Qué se entiende por precisión química y cuán cerca la alcanzan estos métodos?
• ¿Qué papel juegan la extrapolación del conjunto de base y las correcciones empíricas?
• ¿Cuáles son los límites prácticos de los protocolos compuestos en cuanto al tamaño del sistema?

Key theories

Esquema de corrección aditiva

Estima una energía de alto nivel añadiendo correcciones para el tamaño del conjunto de base y el nivel de correlación calculados por separado, explotando la aditividad aproximada de estos efectos.

Concepto de química modelo

Trata una combinación de método y base completamente especificada como una 'química modelo' reproducible cuyos errores sistemáticos pueden caracterizarse y corregirse en muchas moléculas.

Clinical relevance

Los métodos compuestos proporcionan entalpías de formación, energías de reacción y energías de disociación de enlaces de calidad de referencia para moléculas del grupo principal, suministrando datos de referencia utilizados para calibrar métodos más económicos y para llenar vacíos en la termoquímica experimental.

History

Comenzando con las teorías Gaussian-1 y Gaussian-2 de Pople, Curtiss y Raghavachari alrededor de 1990 y continuando con Gaussian-4 y los protocolos de alta precisión Weizmann y HEAT, los métodos compuestos se convirtieron en una ruta estándar para la termoquímica de referencia.

Key figures

• Larry Curtiss
• Krishnan Raghavachari
• John Pople
• Jan Martin

Seminal works

• curtiss2007

Frequently asked questions

¿Qué es la 'precisión química'?

Convencionalmente se refiere a errores de aproximadamente una kilocaloría por mol en energías como las entalpías de formación, un objetivo que los métodos compuestos están diseñados para alcanzar en la termoquímica del grupo principal.

¿Por qué usar un método compuesto en lugar de un único cálculo de alto nivel?

Un cálculo directo de alto nivel y base grande suele ser prohibitivamente costoso; los métodos compuestos alcanzan una precisión comparable combinando piezas más económicas que aproximan el mismo resultado.