Lời Cảm Ơn
Lời đầu tiên cho em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến thầy giáo - Th.S Nguyễn Đức Minh, người đã luôn bên em
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên em trong suốt quá trình
nghiên cứu và thực hiện để hoàn thành khóa luận.
Em xin trân trọng cảm ơn quý Thầy Cô giáo trong Khoa
Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quảng Bình đã trang bị
cho em những kiến thức khoa học bổ ích để em có thể hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè luôn
luôn ở bên, động viên, giúp đỡ tôi để tôi có thêm động lực,
niềm tin hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Đồng Hới, ngày 15 tháng 5 năm
2018.
Sinh viên

Dương Thị Trang

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính tôi thực hiện dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh. Các tài liệu, những nhận định là
trung thực.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung khoa học của công trình này.
Quảng Bình, tháng 5 năm 2018
Tác giả
Dương Thị Trang

ii

1.7. Phân tích sự phân bố electron .................................................................................16
1.7.1. Phương pháp Mulliken ........................................................................................16
1.7.2. Phương pháp obitan liên kết tự nhiên (NBO)......................................................17
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU ......................................18
2.1. Hệ chất nghiên cứu .................................................................................................18
2.1.1. Cacbon đioxit .......................................................................................................18
iv


2.1.2. Cacbon monoxit ...................................................................................................19
2.1.3. Nước ....................................................................................................................20
2.1.4. Lưu huỳnh đioxit .................................................................................................21
2.1.5. Nitơ đioxit ............................................................................................................22
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................22
2.2.1. Phần mềm tính toán .............................................................................................22
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................23
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................24
3.1. Khảo sát các phương pháp tính toán ......................................................................24
3.1.1 Cacbon đioxit ........................................................................................................24
3.1.2. Cacbon monoxit ...................................................................................................26
3.1.3. Nước ....................................................................................................................27
3.1.4. Lưu huỳnh đioxit .................................................................................................28
3.1.5. Nitơ đioxit ............................................................................................................30
3.2. Cấu trúc các phân tử hợp chất vô cơ ......................................................................31
3.2.1. Cacbon đioxit .......................................................................................................31
3.2.2. Cacbon monoxit ...................................................................................................32
3.2.3. Nước ....................................................................................................................33
3.2.4. Lưu huỳnh đioxit .................................................................................................33
3.2.5. Nitơ đioxit ............................................................................................................34
3.3. Liên kết hóa học trong các phân tử vô cơ...............................................................35

Bảng 2.6. Độ dài liên kết của CO tối ưu bằng phương pháp PBEPBE ............................... 26
Bảng 2.7. Độ dài liên kết và góc liên kết của H2O tối ưu bằng phương pháp B3LYP........ 27
Bảng 2.8. Độ dài liên kết và góc liên kết của H2O tối ưu bằng phương pháp B3PW91 ..... 27
Bảng 2.9. Độ dài liên kết và góc liên kết của H2O tối ưu bằng phương pháp PBEPBE ..... 28
Bảng 2.10. Độ dài liên kết và góc liên kết của SO2 tối ưu bằng phương pháp B3LYP ...... 28
Bảng 2.11. Độ dài liên kết và góc liên kết của SO2 tối ưu bằng phương pháp B3PW91 .... 29
Bảng 2.12. Độ dài liên kết và góc liên kết của SO2 tối ưu bằng phương pháp PBEPBE .... 29
Bảng 2.13. Độ dài liên kết và góc liên kết của NO2 tối ưu bằng phương pháp B3LYP...... 30
Bảng 2.14. Độ dài liên kết và góc liên kết của NO2 tối ưu bằng phương pháp B3PW91 ... 30
Bảng 2.15. Độ dài liên kết và góc liên kết của NO2 tối ưu bằng phương pháp PBEPBE ... 31

vii


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
α, β

Hàm spin

BE

Năng lượng liên kết trung bình (Average Binding Energy)

CGF

Hàm Gausian rút gọn (Contracted Gaussian Function)

GTO

Obitan kiểu Gaussian (Gaussian Type Orbital)


SCF

Phương pháp trường tự hợp

RHF

Phương pháp Hartree-Fock hạn chế (Restricted HF)

ROHF

Phương pháp Hartree-Fock hạn chế cho cấu hình vỏ mở (Restricted
open-shell HF)

ZPE

Năng lượng điểm không (Zero Point Energy)

STO

Obitan kiểu Slater (Slater Type Orbital)

viii


A. MỞ ĐẦU
Nhân loại đã và đang chứng kiến sự bùng nổ và phát triển mạnh mẽ của công nghệ
thông tin trong tất cả các lĩnh vực. Sự phát triển nhanh như vũ bão của công nghệ thông
tin đã tạo ra những bước đột phá trong nghiên cứu khoa học, công nghệ cũng như trong
đời sống con người. Hóa học là ngành khoa học nghiên cứu, giải quyết các vấn đề về

môi trường, mưa axit ... Vì vậy cần làm rõ hơn nữa bản chất hóa học của chúng nhằm đề
xuất các biện pháp xử lý một cách hiệu quả nhất. Mặc dù một số đặc điểm và tính chất
của chúng đã được xác định nhưng khi tính toán về mặt lý thuyết có cho ta kết quả phù
hợp với thực nghiệm hay không và bản chất liên kết hóa học trong các phân tử là như
thế nào?
Do vậy, tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu cấu trúc và liên kết
hóa học của một số hợp chất vô cơ bằng phương pháp hóa học tính toán” nhằm lựa
chọn phương pháp nghiên cứu lý thuyết phù hợp nhất với một số hợp chất vô cơ và
khám phá bản chất liên kết hóa học trong phân tử.

2


B. NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HÓA HỌC LƯỢNG TỬ
1.1. Phương trình Schrödinger [10]
Ba định luật Newton ra đời đã đánh dấu một bước ngoặc lớn cho sự phát triển của
vật lý học cổ điển. Tuy nhiên, các định luật này lại không áp dụng được cho các hệ vật
lý vi mô (hệ lượng tử). Năm 1926, Schrödinger đã xây dựng môn cơ học sóng, hợp nhất
thuyết lượng tử Planck và thuyết lưỡng tính sóng hạt của Louis De Broglie. Chuyển
động của hệ lượng tử có tính chất sóng hạt này được mô tả bởi phương trình
Schrödinger. Đối với hệ một hạt chuyển động trong không gian một chiều phương trình
Schrödinger phụ thuộc thời gian có dạng đơn giản nhất:



2
(x, t)
 2 (x, t)



(1.2)

Trong đó  ( x) là hàm sóng chỉ phụ thuộc tọa độ không gian.
Hoặc viết đơn giản dưới dạng: Hˆ  E

(1.3)

Trong đó,  là hàm riêng của toán tử Hamilton Hˆ , E là trị riêng năng lượng của Hˆ .
Giải phương trình hàm riêng – trị riêng (1.3) sẽ thu được dãy các hàm riêng n và
trị riêng En, hàm riêng mô tả trạng thái của hệ lượng tử cho phép rút ra được tất cả các
thông tin khác về hệ lượng tử.

3


Khóa luận đủ ở file: Khóa luận full