Métodos Termoquímicos Compostos

Métodos compostos combinam várias cálculos acessíveis para estimar energias com qualidade de referência, visando a chamada precisão química em termoquímica.

Definition

Uma receita definida que combina múltiplos cálculos de estrutura eletrônica em diferentes níveis e conjuntos de base para aproximar uma energia de alta precisão, especialmente para entalpias de reação e formação.

Scope

Abrange protocolos aditivos de 'química modelo', como as famílias Gaussian-n e Weizmann, e os métodos de conjunto de base completo, incluindo o uso de extrapolação de conjunto de base, correções de correlação aditivas e correções empíricas de nível superior para aproximar resultados que de outra forma seriam proibitivamente caros.

Core questions

• Como os métodos compostos aproximam um resultado de alto nível a partir de componentes mais baratos?
• O que se entende por precisão química e quão próximos esses métodos a alcançam?
• Que papéis desempenham a extrapolação do conjunto de base e as correções empíricas?
• Quais são os limites práticos dos protocolos compostos em termos de tamanho do sistema?

Key theories

Esquema de correção aditiva

Estima uma energia de alto nível adicionando correções para o tamanho do conjunto de base e o nível de correlação calculados separadamente, explorando a aditividade aproximada desses efeitos.

Conceito de química modelo

Trata uma combinação método-mais-base totalmente especificada como uma 'química modelo' reproduzível, cujos erros sistemáticos podem ser caracterizados e corrigidos em muitas moléculas.

Clinical relevance

Métodos compostos fornecem entalpias de formação, energias de reação e energias de dissociação de ligação de qualidade de referência para moléculas de grupos principais, fornecendo dados de referência usados para calibrar métodos mais baratos e para preencher lacunas na termoquímica experimental.

History

Começando com as teorias Gaussian-1 e Gaussian-2 de Pople, Curtiss e Raghavachari por volta de 1990 e continuando com Gaussian-4 e os protocolos de alta precisão Weizmann e HEAT, os métodos compostos tornaram-se uma rota padrão para a termoquímica de referência.

Key figures

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

Seminal works

• curtiss2007

Frequently asked questions

O que é 'precisão química'?

Convencionalmente, refere-se a erros de cerca de uma quilocaloria por mol em energias, como entalpias de formação, um objetivo que os métodos compostos são projetados para abordar na termoquímica de grupos principais.

Por que usar um método composto em vez de um único cálculo de alto nível?

Um cálculo direto de alto nível e grande base é frequentemente proibitivamente caro; os métodos compostos alcançam precisão comparável combinando peças mais baratas que aproximam o mesmo resultado.