ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TRẦN THỊ THÁI

Tổng hợp và nghiên cứu mối tương quan giữa cấu trúc
electron và khả năng ức chế ăn mòn đồng kim loại trong
môi trường HNO
3
3M của một số hợp chất 2-hydroxi-3-
metyl axetophenon aroyl hydrazon LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

electron và khả năng ức chế ăn mòn đồng kim loại trong
môi trường HNO
3
3M của một số hợp chất 2-hydroxi-3-
metyl axetophenon aroyl hydrazon
Chuyên ngành : Hóa lý thuyết và hóa lý.
Mã số : 604431

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Phạm Văn Nhiêu

Hà Nội – Năm 2011

MỤC LỤC
Các ký hiệu viết tắt

axit benzoic 32
2.1.3.1 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-2-clo bezoyl hydrazon 32
2.1.3.2 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-3-clo benzoyl hydrazon 33
2.1.3.3 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-4-clo benzoyl hydrazon 33
2.1.3.4 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-2-hyđroxi benzoyl hydrazon 34
2.1.3.5 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-4-hydroxi benzoyl hydrazon . 34
2.1.3.6 Tổng hợp 2-hydroxi-3-metyl axetophenon-4-metyl benzoyl hydrazon 35
2.2 XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÕN ĐỒNG KIM LOẠI TRONG
MÔI TRƢỜNG HNO
3
3M CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT AROYL HYDRAZIT
CỦA 2-HYDROXI-3-METYLAXETOPHENON AROYL HYDRAZON 35
2.2.1 Phƣơng pháp tổn hao khối lƣợng 35
2.2.1.1 Chuẩn bị mẫu Cu, dung dịch, thiết bị 35
2.2.1.2 Tiến hành thí nghiệm 36
2.2.1.3 Kết quả đo ức chế ăn mòn theo phƣơng pháp khối lƣợng 36
2.2.2 Phƣơng pháp điện hóa 41
2.2.2.1 Chuẩn bị 41
2.2.2.2 Tiến hành thí nghiệm 42
2.2.2.3 Kết quả đo ức chế ăn mòn theo phƣơng pháp điện hóa 43
2.3 TÍNH TOÁN THEO PHƢƠNG PHÁP HÓA LƢỢNG TỬ CHO MỘT SỐ
HIDRAZIT THẾ TỔNG HỢP 45
CHƢƠNG 3. KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 48
3.1 KẾT QUẢ TỔNG HỢP 48
3.2 THIẾT LẬP PHƢƠNG TRÌNH HỒI QUY TUYẾN TÍNH BIỂU DIỄN MỐI
TƢƠNG QUAN GIỮA CẤU TRÖC PHÂN TỬ VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN
MÕN KIM OẠI ĐỒNG TRONG MÔI TRƢỜNG HNO
3
3M CỦA CÁC HỢP
CHẤT 2-HYDROXI-3-METYLAXETOPHENON AROYL HYDRAZON 52

S,

53
3.2.3 Hiệu suất ức chế phụ thuộc vào 8 yếu tố E
LUMO
, E
HOMO
,  , N
1
, N
2
, O
1
, O
2
,
V 53

3.2.4 Hiệu suất ức chế phụ thuộc vào 8 yếu tố E
total
, N
2
, N
1,
O
2
, O
1
, E
LUMO

, O
1
,
O
2
56
3.3 KẾT LUẬN 59
3.3.1 Nhận xét 59
3.3.2 Định hƣớng tổng hợp một số hydrazit thế 60
3.3.3 Kết luận 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
PHỤ LỤC 64
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

MO : Obitan phân tử
IR : Phổ hồng ngoại
MS : Phổ khối lƣợng
1
H-MNR : Phổ cộng hƣởng từ proton
E
HOMO
: Năng lƣợng obitan phân tử bị chiếm cao nhất
E
LUMO
: Năng lƣợng obitan phân tử chƣa bị chiếm thấp nhất
R
2
: Hệ số tƣơng quan
Å : Angstron
D : Debye

Bảng 3.4 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (23)
Bảng 3.5 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (24)
Bảng 3.6 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (25)
Bảng 3.7 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (26)
Bảng 3.8 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (27)
Bảng 3.9 So sánh P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (28)

theo phƣơng trình số (24).
Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự tƣơng quan giữa P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (25).
Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn sự tƣơng quan giữa P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (26).
Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn sự tƣơng quan giữa P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (27).
Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sự tƣơng quan giữa P
TN
và P
LT
theo phƣơng trình số (28).
MỞ ĐẦU

Ăn mòn kim loại gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân. Theo báo cáo
của Ủy ban ăn mòn và bảo vệ Anh thì thiệt hại do ăn mòn ở Anh chiếm 3,5% tổng
sản lƣợng quốc dân [1]. Ở Mĩ thì chi phí này vào năm 1982 đƣợc đánh giá khoảng
126 tỷ đô la mỗi năm [2].

3M của một số hợp chất 2-hydroxi-3-
metyl axetophenon aroyl hydrazon”. Nội dung bao gồm:
 Tổng hợp một số hợp chất 2-hydroxi-3-metyl axetophenon aroyl
hydrazon.
 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng kim loại trong môi trƣờng HNO
3

3M của các hợp chất 2-hydroxi-3-metyl axetophenon aroyl hydrazon tổng hợp
đƣợc bằng phƣơng pháp tổn hao khối lƣợng và phƣơng pháp điện hoá.
 Nghiên cứu mối tƣơng quan giữa các thông số lƣợng tử về cấu trúc phân
tử và khả năng ức chế ăn mòn Cu kim loại trong môi trƣờng HNO
3
3M của các
hợp chất 2-hydroxi-3-metyl axetophenon aroyl hydrazon bằng phƣơng pháp hoá
lƣợng tử và phép hồi quy đa biến.
Trên cơ sở các kết quả thu đƣợc, dự đoán khả năng ức chế ăn mòn kim loại
của các chất ức chế khác thuộc loại hydrazit thế. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. ĂN MÕN KIM LOẠI VÀ BẢO VỆ ĂN MÕN KIM LOẠI
1.1.1. Ăn mòn kim loại
1.1.1.1 Khái niệm
Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các
chất trong môi trƣờng.
Hậu quả của ăn mòn kim loại là nguyên tử kim loại bị oxi hoá thành ion
kim loại và mất đi tính chất quý báu của kim loại M - ne  M
n+


+ 2e
Bản chất của ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá khử, trong đó các
electron của kim loại đƣợc chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trƣờng.
Đặc điểm của ăn mòn hoá học là không phát sinh dòng điện (không có điện
cực) và nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh.
+ Ăn mòn điện hoá
Ăn mòn điện hoá là sự phá huỷ kim loại do kim loại tiếp xúc với dung dịch
chất điện li tạo nên dòng điện.
Bản chất của ăn mòn điện hoá là một quá trình oxi hoá khử xảy ra trên bề
mặt giới hạn hai pha: kim loại/dung dịch chất điện li. Khi đó kim loại bị hoà tan ở
vùng anot (cực -), kèm theo phản ứng giải phóng H
2
hoặc tiêu thụ O
2
ở vùng catot
(cực +), đồng thời sinh ra dòng điện.
Anot (quá trình oxi hoá) : M – ne  M
n+

Catot (quá trình khử) : 2H
+
+ 2e  H
2
(môi trƣờng axit)
O
2
+ 2H
2
O + 4e  4OH
-

Chất ức chế là chất làm chậm lại, thậm chí làm ngừng lại các quá trình hoá
học, ví dụ quá trình ăn mòn kim loại. Tuỳ thuộc vào bản chất kim loại và môi
trƣờng ăn mòn bằng các chất ức chế khác nhau, chủ yếu bằng cách thêm vào môi
trƣờng đó các phụ gia hoá học có tính năng làm chậm quá trình ăn mòn hay còn
gọi đó là chất ức chế.
1.1.2.3.1. Phân loại chất ức chế
Tác dụng bảo vệ của các chất ức chế có đƣợc là do có các phân tử hoặc ion
của chúng hấp phụ trên bề mặt kim loại, hình thành lớp màng mỏng bảo vệ. Quá
trình làm giảm tốc độ ăn mòn do các nguyên nhân sau:
* Làm tăng thế phân cực anot hay catot
* Làm giảm tốc độ khuếch tán ion tới bề mặt kim loại
* Tăng điện trở của bề mặt kim loại
Trên thế giới, các nhà nghiên cứu đã tìm ra rất nhiều hợp chất hoá học có
tác dụng ức chế ăn mòn. Dựa trên đặc tính của môi trƣờng, thành phần chất ức chế
và tác dụng bảo vệ…, chất ức chế ăn mòn kim loại có thể phân loại nhƣ sau:
Dựa vào tính chất của môi trƣờng ăn mòn, ngƣời ta chia thành 3 loại
 Chất ức chế ăn mòn trong nƣớc và dung dịch muối
 Chất ức chế ăn mòn trong không khí
 Chất ức chế ăn mòn trong kiềm
Dựa vào thành phần chất ức chế ngƣời ta chia thành 3 loại
 Chất ức chế ăn mòn vô cơ
 Chất ức chế ăn mòn hữu cơ: nếu nhƣ trong thành phần ức chế ăn mòn hữu
cơ có các nguyên tử có cực nhƣ S, N, P và O… thì nó có thể hấp phụ lên bề mặt
của kim loại.
Dựa vào cơ chế tác dụng của từng loại chất ức chế đối với các quá trình
ăn mòn
 Chất ức chế ăn mòn anot (hay còn gọi là chất ức chế ăn mòn thụ động
hoá)
 Chất ức chế ăn mòn catot
Đây là cách phân loại phổ biến nhất hiện nay

Một số chất ức chế ăn mòn khác nhƣ ion Canxi, Kẽm, Magie kết tủa dƣới dạng
oxit tạo thành màng bảo vệ kim loại. Các chất ức chế tiêu thụ oxy ngăn ngừa sự
phân cực catot do oxy, chất tiêu thụ oxy dạng này phổ biến nhất là natri sunfit
(Na
2
SO
3
).
Ngoài ra còn có thể có các chất ức chế có khả năng ức chế theo hai hay
nhiều cơ chế khác nhau gọi là chất ức chế hỗn hợp. Trong thực tế, các loại chất ức
chế thƣờng đƣợc dùng phối hợp với các loại phụ gia khác để đạt đƣợc hiệu quả tối
ƣu đồng thời đáp ứng đƣợc các yêu cầu về tính bền vững của kim loại.
1.1.2.3.2. Ứng dụng của các chất ức chế
* Sử dụng chất ức chế trong tẩy gỉ kim loại bằng axit
Tẩy gỉ kim loại bằng axit là công đoạn đƣợc tiến hành nhằm loại bỏ các sản
phẩm ăn mòn hình thành trên bề mặt kim loại (sắt, thép, nhôm…) để chuẩn bị
cho các công đoạn tiếp theo nhƣ: mạ kẽm, mạ thiếc, tráng men, mạ điện, sơn
phủ… Các chất ức chế tấy gỉ axit có nhiệm vụ chủ yếu là làm giảm sự tấn công
của axit vào bề mặt của kim loại mà không làm ảnh hƣởng đến tốc độ hoà tan
gỉ bám trên nền kim loại
* Sử dụng chất ức chế trong công nghiệp dầu mỏ
Chất ức chế trong công nghiệp dầu mỏ bao gồm: chất ức chế trong khai
thác dầu và khí, chất ức chế trong thu dầu mỏ, chất ức chế trong lọc dầu, chất ức
chế trong vận chuyển và cất giữ dầu mỏ, chất ức chế dùng trong các sản phẩm dầu
mỏ.
Ví dụ: axit HCl đƣợc phun vào giếng dầu để hỗ trợ quá trình phân huỷ các
tầng đá và giúp quá trình khai thác dầu mỏ dễ dàng hơn. Tuy nhiên, sự có mặt của
axit sẽ đẩy nhanh quá trình ăn mòn của thành giếng và các ống dẫn làm từ thép
cacbon. Để kiểm soát quá trình này ngƣời ta có thế sử dụng ở những lƣợng lớn
axit đã đƣợc xử lý với chất ức chế.

chất ức chế tạo thành lớp đơn phân tử (lớp màng) trên bề mặt kim loại cần bảo vệ.
Trong một số trƣờng hợp có thể tạo thành lớp kép. Các phân tử ức chế hấp phụ
hoá học không thuận nghịch có hiệu quả ức chế thƣờng cao hơn hấp phụ vật lí
Cơ chế khác
Hằng số tốc độ phản ứng đƣợc tính bằng công thức: k = A. exp[-E
a
/RT],
nên tốc độ phản ứng sẽ chậm khi E
a
(năng lƣợng hoạt hoá) lớn. Khi có chất xúc
tác, tạo phức chất hoạt động làm giảm E
a
.
Với phản ứng ức chế, thƣờng chất ức chế sẽ tạo phức bền với các chất hoặc
bắt luôn các chất hoạt động. Ví dụ ức chế phản ứng ăn mòn, chất ức chế có thể tạo
lớp thụ động hoá trên bề mặt kim loại, làm cho kim loại khó phản ứng với oxy (ăn
mòn), hoặc một số chất ức chế bắt luôn O
2
(tác nhân gây ăn mòn kim loại) do đó
làm tăng E
a
, hay làm giảm tốc độ của phản ứng ăn mòn.
Khi không có chất ức chế, trên bề mặt Cu xuất hiện các lỗ chấm thủng với
kích cớ lớn cho thấy Cu bị ăn mòn mạnh trong môi trƣờng axit HNO
3
3M. Nhƣng
khi có mặt chất ức chế là axit benzoic và axit salicylic thì các lỗ chấm thủng này
hầu nhƣ không còn và đƣợc thay thế bằng lớp màng mỏng bao phủ bề mặt kim
loại Cu, do đó chúng bảo vệ bề mặt Cu tránh các tác nhân ăn mòn.
1.1.2.3.4. Tình hình nghiên cứu chất ức chế chống ăn mòn

nitrit, benzoat vẫn đƣợc sử dụng mặc dù khá độc hại. Trong thời gian tới, khi nƣớc
ta có công nghiệp lọc dầu, nhu cầu về chất ức chế ăn mòn kim loại sẽ tăng cao.
Trong quân sự, một lƣợng lớn các trang thiết bị cần phải đƣợc bảo quản, chúng ở
trạng thái không làm việc dài ngày trong điều kiện khí hậu nóng ẩm nên bị ăn mòn
mạnh. Do vậy cũng rất cần các vật liệu bảo quản có sử dụng chất ức chế ăn mòn
kim loại. Các chất ức chế đƣợc sử dụng cho mục đích này ở dạng chất ức chế tan
trong dầu, mỡ hoặc ở dạng bay hơi.
Về phƣơng diện nghiên cứu, trong nƣớc ta đã có một số công trình đƣợc
thực hiện về vấn đề này:
* Đề tài chất ức chế ăn mòn của Viện hoá học các hợp chất thiên nhiên,
Viện khoa học và công nghệ quốc gia. Các hợp chất nghiên cứu chủ yếu dựa trên
sản phẩm của phản ứng Mannich (bazơ Manich). Lớp hợp chất này thƣờng có áp
suất hơi bão hoà tƣơng đối cao, do đó đƣợc sử dụng chủ yếu làm chất ức chế bay
hơi. Ngƣời ta sử dụng chất ức chế dạng này để bảo quản các trang thiết bị ở trạng
thái không hoạt động dài ngày. Chất ức chế bay hơi đƣợc áp dụng trong môi
trƣờng kín.
* Phân viện Vật liệu, Viện Hoá học, Trung tâm Khoa học công nghệ Quân
sự. Tại đây đã tiến hành tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn dùng cho dầu mỡ
bảo quản (dầu nitro hoá, dầu sunfo hoá…). Đây là các chất ức chế ăn mòn truyền
thống đƣợc dùng trong dầu mỡ bảo quản của Liên Xô cũ.
* Trung tâm nhiệt đới Việt - Nga - Bộ quốc phòng đã có 15 năm nghiên
cứu về vật liệu bảo quản chống ăn mòn nhƣ các dầu, mỡ bảo quản, màng phủ bảo
vệ dùng cho mục đích quốc phòng. Trong các sản phẩm đó có sử dụng một số chất
ức chế ăn mòn nhƣ các amin béo, hợp chất dị vòng chứa nitơ và lƣu huỳnh, một số
chất ức chế từ sản phẩm dầu mỏ oxi hoá và nitro hoá. Hiện nay trung tâm nhiệt đới
Việt - Nga là một đầu mối cung cấp dầu, mỡ bảo quản, màng bảo vệ cho các đơn
vị trong quân đội.
* Khoa Hoá học - Trƣờng Đại học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã
nghiên cứu, tổng hợp các hợp chất azometin làm chất ức chế ăn mòn kim loại
trong nhiều năm. Số hợp chất đã tổng hợp là rất lớn, trong đó có nhiều chất mới.

năg ức chế ăn mòn cao và không gây độc hại khi sử dụng ví dụ nhƣ polyphenol
trong chè xanh và một số axit amin quan trọng khác.

1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC LƢỢNG
TỬ
1.2.1. Cở sở của phƣơng pháp MO
Thuyết obital phân tử hay còn gọi là phƣơng pháp MO là công trình của
nhiều tác giả nhƣ Mulliken, Hund, Lenard-Jones. Quan điểm của thuyết này bao
gồm các vấn đề về hàm sóng, toán tử và phƣơng pháp giải bài toán cho hệ nhiều
hạt của các phân tử.
Hàm sóng theo phƣơng pháp MO có thể đƣợc biểu diễn dƣới dạng tổ hợp
tuyến tính các obital nguyên tử - các AO



=

C

i
.

i
(1)
Trong đó:


: hàm MO thứ 
C
i

T
+ 
ˆ
e
T
+ U (3)

ˆ
T
: là các toán tử động năng của các hạt nhân và các hạt electron
U : là thế năng có dạng:
U = U
n
+ U
e
+ U
ne
+ U
b
(4)
Với n là hạt nhân, e là các electron, U
n
, U
e
, U
ne
, U
b
lần lƣợt là thế năng
tƣơng tác giữa các hạt nhân, giữa các hạt electron, giữa hạt nhân và electron và thế

1.2.2.1. Phương pháp tự hợp của Hartree - Fock
Phƣơng pháp trƣờng tự hợp của Hartree - Fock còn đƣợc biết là phƣơng
trình SCF (Self - consistent - field)
Cơ học lƣợng tử đã khẳng định hàm sóng toàn phần của hệ nhiều electron
phải là hàm phản đối xứng, do đó hàm sóng toàn phần của hệ nhiều electron đƣợc
biểu diễn dạng định thức Slater

= (N!)
-1/2


i

i
 (7)
Trong đó

i

i
là định thức dạng rút gọn của các hàm Spin-obitan cơ sở. Từ
đó năng lƣợng toàn phần của hệ có thể viết
E = ( 

ˆ
H

d



mn
(10)
Ở đây I
mn
, K
mn
là những tíhch phân Culong và tích phân trao đổi tƣơng ứng:
E
m
là năng lƣợng của electron trên hàm spin-electron

m

m
.
Trong sự gần đúng Hartree-Fock còn xuất hiện toán tử Fock dƣới dạng:
F(i) = -1/2

2
i
-  Z
A
/r
iA
+ V
HF
(i) (11)
Trong đó V
HF


(r
k
) Y
lm
(

k

k
) (13)
R

n
(r
k
)= [(2

)
2n+1
]
1/2
/ (2n!). r
k
n-1
. e
-

n
. k ;


tốt nhất
+ Toán tử trong phƣơng pháp Roothaan là toàn tử Hartree-Fock có dạng tổng quát:

ˆ
H
=
2
2
2
1
2
mN
m
i theoj
ii
lm ij
Ze
e
TB
m r r


   



  

(16)
Ngoài ra Harrtree-Fock còn dùng toán tử

(17)
+ Áp dụng nguyên lí biến phân với một vài biến đổi ta có thể thu đƣợc các
phƣơng trình Roothaan:

( ) 0
j jj ij
a F E S



(i=1, 2, 3,…M) (18)

0
jj ij
F E S


(19)
+ Năng lƣợng của electron trên obitan



đƣợc biểu thị bằng phƣơng trình:
(2 )
vv
E J K
   

  


1.2.3.1. Phương pháp Ab - Initio _ Phương pháp không kinh nghiệm
Đây còn gọi là phƣơng pháp tính toán ngay từ đầu. Trong phƣơng pháp
này, ngƣời ta sử dụng các phƣơng pháp gần đúng toán học nhằm đơn giản hóa quá
trình giải, ƣu điểm của phƣơng pháp là nó không sử dụng tham số thực nghiệm
nào cả. Phƣơng pháp này nói chung cho kết quả chính xác hơn các phƣơng pháp
bán kinh nghiệm nhƣng do tính phức tạp của phép tính đòi hỏi nhiều thời gian tính
toán. Đặc biệt khó áp dụng tính cho các phân tử lớn trên máy tính tốc độ thấp, do
đó hiện nay phƣơng pháp thƣờng chỉ dùng cho các phân tử nhỏ.
1.2.3.2. Phương pháp bán kinh nghiệm
Những ý tƣởng bán kinh nghiệm chính thƣờng gắn với một trong hai cách
tiếp cận sau.
Thứ nhất đó là sử dụng toán tử Hamilton một electron, ở đây các thừa số
ma trận Hamilton đƣợc đƣa vào là những giá trị mang tính kinh nghiệm hoặc bán
kinh nghiệm nhằm điều chỉnh kết quả tính toán đƣợc sát với thực nghiệm, cách
tiếp cận này không có cơ sở toán học rõ ràng. Các tính toán theo phƣơng pháp
Huckel mở rộng theo hình thức này.
Cách tiếp cận thứ hai đặt nền móng trên các phép tính gần đúng toán học rõ
ràng : bỏ qua các số hạng xen phủ vi phân cụ thể. Phép tính gần đúng này không
cần thiết đƣa vào những tham số khác biệt nhƣng kết quả cho thấy là tốt đối với
nhiều trƣờng hợp. Phƣơng pháp tính gần đúng này đƣợc hỗ trợ bằng cách đƣa
những tham số kinh nghiệm và khi đó sử dụng hình thức tính gần đúng mới cho
phƣơng trình Schrodinger với những tham số có thể điều chỉnh cho phù hợp với
kết quả thực nghiệm. Khó khăn cơ bản trong việc giải phƣơng trình Schrodinger
đối với các phân tử là một lƣợng lớn (N
4
) các tích phân hai electron (mn1s) cần
phải tính toán và đƣợc sử dụng trong một số kiểu tính toán.
Cả hai phƣơng pháp tính gần đúng này làm cho các phƣơng trình trở nên vô
cùng đơn giản, trong đó phép tính đơn giản nhất đó là bỏ qua hoàn toàn xen phủ vi
phân (CNDO). Các phƣơng pháp trung gian bỏ qua xen phủ vi phân (INDO,

Những phƣơng pháp này đƣợc gọi là bỏ qua xen phủ vi phân hay còn gọi là các
phƣơng pháp NDO. Trong một số phần tính toán các phƣơng pháp này bỏ qua
tƣơng tác của các phần mật độ xen phủ giữa các obital nguyên tử. Điều này làm
giảm đi số tích phân tƣơng tác giữa electron-electron trong việc tính toán, nếu
không sẽ tốn rất nhiều thời gian tính toán cho ngay cả những phân tử nhỏ nhất.
Các tính toán NDO dùng phép tính gần đúng Hetree-Fock để giải phƣơng
trình Schrodinger. Các phƣơng pháp này giải nhiều loại tƣơng tác electron-
electron khác nhau. Hiểu các tƣơng tác này, ta có thể đánh giá các phƣơng pháp
NDO khác nhau và có đƣợc cái nhìn thấu suốt tại sao các phép tính gần đúng
NDO là tốt hay thất bại.
Các electron tƣơng tác với nhau, và đẩy nhau giữa một electron trong obital
này với electron trong obital khác (hoặc trong cùng obital, nếu obiatl ghép đôi)
đƣợc gọi là tƣơng tác coulomb. Tính giống hệt nhau của các electron đòi hỏi cần
phải hiệu chỉnh đối với những electron có cùng spin, và điều này thƣờng đƣợc
miêu tả khi ở đâu có tƣơng tác thực. Trong mỗi hình thức tính toán, có nhiều kiểu
tích phân trao đổi hơn là tích phân coulomb. Trong đó tích phân trao đổi là tích
phân đối với một electron trong vùng xen phủ giữa hai obital tƣơng tác với một
electron trong vùng xen phủ giữa hai obital khác.

1.2.3.3.3. Phương pháp CNDO(Complete Neglect of Differential Overlap)
Đây là phƣơng pháp bán kinh nghiệm đơn giản tính toán các tính chất theo
giải thuật trƣờng tự hợp. Nó đƣợc dùng để tính toán các tính chất của các electron
ở trạng thái cơ bản, đối với cả hệ vỏ mở và hệ vỏ đóng, tối ƣu hóa hình học và
tổng năng lƣợng, lớp vỏ trong đƣợc coi là phần lõi và gộp tƣơng tác đẩy của lớp
này vào tƣơng tác của hạt nhân với electron. Phƣơng pháp CNDO cho ra đời hai
phiên bản CNDO/1 và CNDO/2. Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng trên các nguyên
tố sau: H, HE, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, Ar, Ge, As, Se, Br.
1.2.3.3.4. Phương pháp INDO (Intermediate Neglect of Differential Overlap)
Phƣơng pháp này là phƣơng pháp bán kinh nghiệm do Pople, Beveridge và
Dobosh đƣa ra năm 1967. Trong tính toán, phƣơng pháp gián tiếp bỏ qua các vi