Metode Termokimia Komposit

Metode komposit menggabungkan beberapa perhitungan terjangkau untuk memperkirakan energi dengan kualitas tolok ukur, menargetkan apa yang disebut akurasi kimia dalam termokimia.

Definition

Resep terdefinisi yang menggabungkan beberapa perhitungan struktur elektronik pada tingkat dan set-basis yang berbeda untuk memperkirakan energi akurasi tinggi, terutama untuk entalpi reaksi dan pembentukan.

Scope

Mencakup protokol 'kimia model' aditif seperti keluarga Gaussian-n dan Weizmann serta metode set-basis lengkap, termasuk penggunaan ekstrapolasi set-basis, koreksi korelasi aditif, dan koreksi tingkat tinggi empiris untuk mendekati hasil yang jika tidak akan sangat mahal.

Core questions

• Bagaimana metode komposit mendekati hasil tingkat tinggi dari komponen yang lebih murah?
• Apa yang dimaksud dengan akurasi kimia dan seberapa dekat metode ini mencapainya?
• Peran apa yang dimainkan oleh ekstrapolasi set-basis dan koreksi empiris?
• Apa batasan praktis protokol komposit dalam ukuran sistem?

Key theories

Skema koreksi aditif

Memperkirakan energi tingkat tinggi dengan menambahkan koreksi untuk ukuran set-basis dan tingkat korelasi yang dihitung secara terpisah, memanfaatkan aditivitas perkiraan dari efek-efek ini.

Konsep kimia model

Memperlakukan kombinasi metode-plus-basis yang sepenuhnya ditentukan sebagai 'kimia model' yang dapat direproduksi, yang kesalahan sistematisnya dapat dikarakterisasi dan dikoreksi di banyak molekul.

Clinical relevance

Metode komposit memberikan entalpi pembentukan, energi reaksi, dan energi disosiasi ikatan berkualitas referensi untuk molekul golongan utama, menyediakan data tolok ukur yang digunakan untuk mengkalibrasi metode yang lebih murah dan untuk mengisi kesenjangan dalam termokimia eksperimental.

History

Dimulai dengan teori Gaussian-1 dan Gaussian-2 dari Pople, Curtiss, dan Raghavachari sekitar tahun 1990 dan berlanjut melalui Gaussian-4 serta protokol Weizmann dan HEAT dengan akurasi tinggi, metode komposit menjadi rute standar untuk termokimia tolok ukur.

Key figures

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

Seminal works

• curtiss2007

Frequently asked questions

Apa itu 'akurasi kimia'?

Secara konvensional mengacu pada kesalahan sekitar satu kilokalori per mol dalam energi seperti entalpi pembentukan, target yang dirancang untuk didekati oleh metode komposit untuk termokimia golongan utama.

Mengapa menggunakan metode komposit daripada perhitungan tingkat tinggi tunggal?

Perhitungan tingkat tinggi langsung dengan basis besar seringkali sangat mahal; metode komposit mencapai akurasi yang sebanding dengan menggabungkan bagian-bagian yang lebih murah yang mendekati hasil yang sama.