量子化学 计算实验 考题

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1、量子化学计算实验学院：化工学院专业：无机化学学号：111030310姓名：吴刚指导老师：居学海实验一　1,2-二氯乙烷构象异构及C-C键内旋转能垒实验目的1熟悉局部及全局极小点2熟悉内坐标的概念3掌握flexibleandrigidscan.实验方法#blyp/4-31Gopt=z-matrixnosymmTitle01CC1rCl21.81108.2H21.11109.43120.0H21.11109.43-120.0Cl11.82108.25dH11.12109.46120.0H11.12109.46-120.0VariablesR1

2、.5d0.0S3510.0#blyp/4-31GscannosymmTitle01CC1rCl21.81108.2H21.11109.43120.0H21.11109.43-120.0Cl11.82108.25dH11.12109.46120.0H11.12109.46-120.0VariablesR1.5d0.03510.0计算结果与讨论1比较flexibleandrigidscan时C-C键长及能垒的差别在flexiblescan中C-C键长为1.5726140，rigidscan中C-C键长为1.5000000。图一.flexibl

3、escan中能垒图示图二.rigidscan中能垒图示1为何有不同的能垒？从上图中可以看出，不同的构象能量各不相同,对位交叉式(两个氯原子处在对位)的能量最低,能量为-997.79920a.u,从这个构象出发旋转60°得部分重叠式,其能量较对位交叉式高约27.86kJ/mol,再旋转60°得邻位交叉式,两个氯原子处于邻位,两对氢原子处于交叉位置,能量比对位交叉式高约12.71kJ/mol,在旋转60°得全重叠式,其能量最高-997.82856a.u.稳定性最小,与对位交叉式相比,其能量高出大约129.90kJ/mol.结果显示:1,2-二

4、氯乙烷分子的两个碳旋转时需要克服一定的能垒,即存在旋转阻力.实验二　CH3Cl+F-反应(SN2)的机理计算实验目的1熟悉过渡态的基本特征及如何确定过渡态2了解离子－分子complex3掌握ZPE校正实验方法1.分别确定intermediateminima(F－∙∙∙MeCl和ClMe∙∙∙F－)2.确定过渡态结构过渡态计算的输入文件如下：#????opt=(ts,calcfc,noeigentest)freqtt-11C-0.1500020.3597770.242419Cl1.9195790.5381920.390758F-2.1375

5、680.0549180.203370H-0.1157960.771488-0.799123H-0.078283-0.7745240.254103H-0.2765890.9194761.072098计算结果与讨论1画出反应势能曲线2确定反应的活化能正反应的活化能为:Ea=15.85802kJ.mol-1反应热效应,即反应焓变ΔH=166.56202KJ/molEa(a.u.)Ea(a.u.)1-0.0865616-0.080522-0.086217-0.080813-0.0858218-0.081154-0.0854119-0.081645

6、-0.0849820-0.082286-0.0845221-0.083087-0.0840422-0.084068-0.0835623-0.08529-0.0830724-0.0865310-0.082625-0.0880511-0.0821426-0.0897512-0.0817227-0.0916413-0.0813428-0.0937214-0.0810229-0.09615-0.0807730-0.09847