Kompozit Termokimya Yöntemleri
Kompozit yöntemler, termokimyada 'kimyasal doğruluk' olarak adlandırılan hassasiyeti hedefleyerek, referans kalitesinde enerjileri tahmin etmek için birkaç uygun maliyetli hesaplamayı bir araya getirmektedir.
Tanım
Özellikle reaksiyon ve oluşum entalpileri için yüksek doğrulukta bir enerjiyi yaklaşık olarak belirlemek amacıyla, farklı seviyelerde ve temel setlerde birden fazla elektronik yapı hesaplamasını birleştiren tanımlanmış bir reçetedir.
Kapsam
Gaussian-n ve Weizmann aileleri gibi katkısal 'model kimya' protokollerini ve temel-set ekstrapolasyonu, katkısal korelasyon düzeltmeleri ve ampirik yüksek seviyeli düzeltmelerin kullanımını içeren tam-temel-set yöntemlerini kapsar; bu yöntemler, aksi takdirde aşırı derecede pahalı olacak sonuçları yaklaşık olarak elde etmek için kullanılmaktadır.
Temel sorular
- Kompozit yöntemler, daha ucuz bileşenlerden yüksek seviyeli bir sonucu nasıl yaklaşık olarak elde etmektedir?
- Kimyasal doğruluk ne anlama gelmektedir ve bu yöntemler buna ne kadar yaklaşmaktadır?
- Temel-set ekstrapolasyonu ve ampirik düzeltmeler hangi rolleri oynamaktadır?
- Sistem boyutunda kompozit protokollerin pratik sınırları nelerdir?
Temel kuramlar
- Katkısal düzeltme şeması
- Bu etkilerin yaklaşık katkısallığından yararlanarak, temel-set boyutu ve korelasyon seviyesi için ayrı ayrı hesaplanan düzeltmeleri ekleyerek yüksek seviyeli bir enerjiyi tahmin etmektedir.
- Model kimya kavramı
- Tamamen belirtilmiş bir yöntem-artı-temel-set kombinasyonunu, sistematik hataları birçok molekül üzerinde karakterize edilebilen ve düzeltilebilen tekrarlanabilir bir 'model kimya' olarak ele almaktadır.
Klinik önem
Kompozit yöntemler, ana grup molekülleri için referans kalitesinde oluşum entalpileri, reaksiyon enerjileri ve bağ ayrışma enerjileri sağlamakta, daha ucuz yöntemleri kalibre etmek ve deneysel termokimyadaki boşlukları doldurmak için kullanılan referans verileri sunmaktadır.
Tarihçe
Pople, Curtiss ve Raghavachari'nin yaklaşık 1990'daki Gaussian-1 ve Gaussian-2 teorileriyle başlayıp Gaussian-4 ve yüksek doğruluklu Weizmann ve HEAT protokolleriyle devam eden kompozit yöntemler, referans termokimyaya ulaşmak için standart bir yol haline gelmiştir.
Öne çıkan isimler
- Larry Curtiss
- Krishnan Raghavachari
- John Pople
- Jan Martin
İlgili konular
Temel eserler
- curtiss2007
Sıkça sorulan sorular
- “Kimyasal doğruluk” nedir?
- Geleneksel olarak, oluşum entalpileri gibi enerjilerde mol başına yaklaşık bir kilokalorilik hatalara atıfta bulunmaktadır; bu, kompozit yöntemlerin ana grup termokimyası için yaklaşmayı hedeflediği bir hedeftir.
- Tek bir yüksek seviyeli hesaplama yerine neden kompozit bir yöntem kullanılmaktadır?
- Doğrudan yüksek seviyeli, geniş temel-set hesaplaması genellikle aşırı derecede pahalıdır; kompozit yöntemler, aynı sonucu yaklaşık olarak veren daha ucuz parçaları birleştirerek karşılaştırılabilir doğruluğa ulaşmaktadır.