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csuflyingfish木蟲 (著名寫手)
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[求助]
價鍵法和分子軌道法到底哪個正確�。�
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如題。 在利用量子力學(xué)研究有機分子時候到底采用哪個方法研究��？ 聽說這兩個方法建立的基礎(chǔ)大相徑庭啊，不會兩個都對吧？ |
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virtualzx
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gmy1990: 金幣+3 2012-10-23 13:35:31
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分子軌道和價鍵理論都是對一個指定的構(gòu)型進行電子能量和電子波函數(shù)計算的。用二者都可以預(yù)測最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 計算的最終結(jié)果都是對的，會比較相似，可不會完全一樣，畢竟都是近似。如果你需要比較快的速度，目前還是基于分子軌道理論的比較成熟，而且現(xiàn)在最流行的dft都是基于分子軌道理論的。如果主要是要考察局部化學(xué)鍵的變化與性質(zhì)之類的問題，雖然價鍵理論比較昂貴，但是能產(chǎn)生不少有用的信息。 雜化軌道理論是鮑林的原始版價鍵理論的一部分，取原子軌道，然后根據(jù)需要的角度，本著重疊最大的原則，選擇雜化，所以是結(jié)構(gòu)決定雜化�，F(xiàn)代價鍵理論中，用一個比原子軌道更完備的原子基組組合出價鍵軌道，而根據(jù)能量最低原則來決定線性組合系數(shù)。所以說現(xiàn)代的升級版價鍵理論基本就是把雜化軌道理論用類似分子軌道的基組模式給升級了。 |
4樓2012-10-21 10:52:23
virtualzx
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【答案】應(yīng)助回帖
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zhou2009: 金幣+5 2012-10-21 08:20:39
csuflyingfish: 金幣+5, ★★★★★最佳答案, 蟲友，牛逼�。。。∫簿褪钦f，哪個方便用哪個，對吧？ 2012-10-21 09:31:51
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都正確。價健理論和分子軌道理論都是解電子薛定諤方稱的近似方法，也都是通過限制N電子波函數(shù)的為某種比較簡單的函數(shù)形式，然后利用變分原理來求解的。他們建立的理論基礎(chǔ)是完全相同的，只是采用不同的近似波函數(shù)而已。 價健理論是將波函數(shù)展開為一系列共振結(jié)構(gòu)式的線性組合，而分子軌道理論則展開為一系列電子結(jié)構(gòu)行列式或者組態(tài)狀態(tài)函數(shù)(CSF)的線性組合。通過使用完備的將線性組合，二者都成為精確理論并等價。 價健理論和分子軌道理論主要在自旋空間與坐標空間的耦合方式上不同，價健理論中軌道是成對自旋耦合的�，F(xiàn)代計算中這兩者的軌道都是由原子軌道線性組合產(chǎn)生的。 價健理論的優(yōu)勢是局域性，比較清楚的物理意義。因為電子對直接自旋耦合，自旋態(tài)是正確的，只需要一個共振式就能獲得正確自旋態(tài)，而采用單個行列式的分子軌道理論(hartree fock)是無法得到非閉殼層系統(tǒng)正確的自旋態(tài)的。 而分子軌道理論的優(yōu)勢在計算復(fù)雜度上。不同的分子軌道是正交的，而CSF則也因而是正交的，給求解帶來極大便利。價健理論中價健軌道互不正交，不同的共振結(jié)構(gòu)式也是非正交的，求解的數(shù)學(xué)方法比較復(fù)雜，編程也非常困難，所以基于價健理論的程序比較少，而且大多數(shù)是近幾年才出現(xiàn)的。 所以你的選擇就要看你的研究目的了。分子軌道理論計算的程序成熟，易用得多，如果研究比較大的分子，一般用DFT進行計算的速度比價健理論差不多相同精度的計算也要快得多(價健理論單個共振式計算的開支就和mp2相當(dāng)了)。 而價健理論可以提供一些有機化學(xué)家更容易理解的信息。 |
2樓2012-10-20 22:57:24
csuflyingfish
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3樓2012-10-21 09:34:51
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5樓2012-10-21 12:49:22
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