Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

лат Ab initio латинський вираз що означає з початку В сучасному вжитку здебільшого означає з першооснов У квантовій хімі

Неемпіричні методи

Неемпіричні методи

лат. Ab initio — латинський вираз, що означає «з початку». В сучасному вжитку здебільшого означає «з першооснов».

У квантовій хімії — група методів розв’язування рівняння Шредінгера для системи ядер та електронів, в яких при розрахунках не залучаються жодні емпіричні параметри, а використовується лише невелика кількість фундаментальних сталих (стала Планка, заряд електрона, маса електрона, швидкість світла та маси атомів). При цьому для побудови хвильової функції беруться певні базисні набори орбіталей. Методи застостовуються для визначення енергії, електронної структури, оптимальної геометрії хімічних частинок, а також для розрахунку поверхні потенціальної енергії реакцій, енергій дисоціації зв’язків.

Фізика

В фізиці ab initio вживається для опису розрахунків, які проводяться із перших принципів: рівняння Шредінгера чи рівняння Дірака без додаткових припущень і використання феноменологічних параметрів. З огляду на складність таких розрахунків, вони включають певні спрощення й застосовують наближені математичні методи.

Хімія

Неемпіричні, або ab initio, методи квантової хімії — методи наближеного розв'язання рівняння Шредингера для атомів, молекул, кристалів, які дають можливість визначити їх енергетичні рівні та хвильові функції без використання будь-яких експериментальних результатів. На противагу напівемпіричним методам, неемпіричні надають квантовохімічний опис системи, виходячи лише з кількості електронів та кількості й зарядів атомних ядер, з яких вона складається. Для спрощення обчислень зазвичай використовують такі наближення:

  • адіабатичне наближення, яке дозволяє розв'язувати задачу про рух електронів незалежно від задачі про рух ядер;
  • наближення середнього поля (є центральною ідеєю методу Гартрі, пізніше — методу Гартрі — Фока), яке суттєво зменшує кількість незалежних змінних (координат електрона) в розв'язуваному рівнянні, перетворюючи багатоелектронну задачу на одноелектронну. Середнє поле залежить від хвильової функції, яку й необхідно знайти, тож на цьому етапі виникає необхідність ітеративного розв'язання рівняння Шредингера. Цей процес називають самоузгодженням;
  • метод молекулярних орбіталей як лінійних комбінацій атомних орбіталей, який дозволяє після обрання наперед заданого набору вихідних функцій (базисних функцій) записати задачу в компактній матричній формі.

Отримані розв'язки рівняння Шредингера далі часто підлягають уточненню за допомогою теорії збурень, методу конфігураційної взаємодії та інших.

Методи функціоналу електронної густини, популярність яких в квантовій хімії стрімко зросла, класифікують як напівемпіричні. Хоча побудова ефективного оператора енергії спочатку ґрунтувалася на певних фізичних моделях (як-от електронного газу), найуспішніші сучасні функціонали містять кілька емпіричних параметрів — таких, значення яких підбирають на основі експериментальних результатів.

Із розвитком обчислювальної техніки, починаючи з кінця XX сторіччя, розрахунки ab initio демонструють великі та все наростаючі здобутки в області передбачення структури хімічних речовин і кристалів. Існує чимало комерційних квантово-хімічних програм, які дозволяють проводити такі розрахунки.

Див. також

Джерела

Примітки

  1. R. G. Parr, W. Yang. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. — Oxford University Press, 1994. — .
  2. Перелік квантово-хімічних програм можна знайти на сторінці англійської Вікіпедії [en]

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

lat Ab initio latinskij viraz sho oznachaye z pochatku V suchasnomu vzhitku zdebilshogo oznachaye z pershoosnov U kvantovij himiyi grupa metodiv rozv yazuvannya rivnyannya Shredingera dlya sistemi yader ta elektroniv v yakih pri rozrahunkah ne zaluchayutsya zhodni empirichni parametri a vikoristovuyetsya lishe nevelika kilkist fundamentalnih stalih stala Planka zaryad elektrona masa elektrona shvidkist svitla ta masi atomiv Pri comu dlya pobudovi hvilovoyi funkciyi berutsya pevni bazisni nabori orbitalej Metodi zastostovuyutsya dlya viznachennya energiyi elektronnoyi strukturi optimalnoyi geometriyi himichnih chastinok a takozh dlya rozrahunku poverhni potencialnoyi energiyi reakcij energij disociaciyi zv yazkiv FizikaV fizici ab initio vzhivayetsya dlya opisu rozrahunkiv yaki provodyatsya iz pershih principiv rivnyannya Shredingera chi rivnyannya Diraka bez dodatkovih pripushen i vikoristannya fenomenologichnih parametriv Z oglyadu na skladnist takih rozrahunkiv voni vklyuchayut pevni sproshennya j zastosovuyut nablizheni matematichni metodi HimiyaNeempirichni abo ab initio metodi kvantovoyi himiyi metodi nablizhenogo rozv yazannya rivnyannya Shredingera dlya atomiv molekul kristaliv yaki dayut mozhlivist viznachiti yih energetichni rivni ta hvilovi funkciyi bez vikoristannya bud yakih eksperimentalnih rezultativ Na protivagu napivempirichnim metodam neempirichni nadayut kvantovohimichnij opis sistemi vihodyachi lishe z kilkosti elektroniv ta kilkosti j zaryadiv atomnih yader z yakih vona skladayetsya Dlya sproshennya obchislen zazvichaj vikoristovuyut taki nablizhennya adiabatichne nablizhennya yake dozvolyaye rozv yazuvati zadachu pro ruh elektroniv nezalezhno vid zadachi pro ruh yader nablizhennya serednogo polya ye centralnoyu ideyeyu metodu Gartri piznishe metodu Gartri Foka yake suttyevo zmenshuye kilkist nezalezhnih zminnih koordinat elektrona v rozv yazuvanomu rivnyanni peretvoryuyuchi bagatoelektronnu zadachu na odnoelektronnu Serednye pole zalezhit vid hvilovoyi funkciyi yaku j neobhidno znajti tozh na comu etapi vinikaye neobhidnist iterativnogo rozv yazannya rivnyannya Shredingera Cej proces nazivayut samouzgodzhennyam metod molekulyarnih orbitalej yak linijnih kombinacij atomnih orbitalej yakij dozvolyaye pislya obrannya napered zadanogo naboru vihidnih funkcij bazisnih funkcij zapisati zadachu v kompaktnij matrichnij formi Otrimani rozv yazki rivnyannya Shredingera dali chasto pidlyagayut utochnennyu za dopomogoyu teoriyi zburen metodu konfiguracijnoyi vzayemodiyi ta inshih Metodi funkcionalu elektronnoyi gustini populyarnist yakih v kvantovij himiyi strimko zrosla klasifikuyut yak napivempirichni Hocha pobudova efektivnogo operatora energiyi spochatku gruntuvalasya na pevnih fizichnih modelyah yak ot elektronnogo gazu najuspishnishi suchasni funkcionali mistyat kilka empirichnih parametriv takih znachennya yakih pidbirayut na osnovi eksperimentalnih rezultativ Iz rozvitkom obchislyuvalnoyi tehniki pochinayuchi z kincya XX storichchya rozrahunki ab initio demonstruyut veliki ta vse narostayuchi zdobutki v oblasti peredbachennya strukturi himichnih rechovin i kristaliv Isnuye chimalo komercijnih kvantovo himichnih program yaki dozvolyayut provoditi taki rozrahunki Div takozhSpisok latinskih visloviv Ad fontesDzherelaNeempiricheskie metody Himicheskaya enciklopediya v 5 t gl red I L Knunyanc M Bolshaya Ros encikl 1992 T 3 Medi sulfidy Polimernye krasiteli Stb 467 Bibliogr v konce st ISBN 5 85270 039 8 ros Glosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 PrimitkiR G Parr W Yang Density Functional Theory of Atoms and Molecules Oxford University Press 1994 ISBN 9780195092769 Perelik kvantovo himichnih program mozhna znajti na storinci anglijskoyi Vikipediyi en

Дата публікації:
Топ