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Unter den quantenchemischen Verfahren, die häufig im Routinebetrieb zur Berechnung von Molekülen eingesetzt werden, sind die All-Valenz-Elektronen-SCF-MO-Verfahren jene, die häufig in Form nutzerfreundlicher Softwarepakete (z. B. MOPAC) vorliegen und weite Verbreitung erreicht haben. Semiempirische SCF-MO-Methoden zeichnen sich durch ihre hohe Rechengeschwindigkeit aus. Ergebnisse können schnell oder für sehr große Systeme berechnet werden.

Lerneinheiten des Tutorials

MO-Methoden: Roothaan-Hall-Gleichungen, SCF-MOLevel 240 min.

Die Grundlagen der SCF-MO-Methoden werden erläutert: LCAO-Ansatz, Roothaan-Hall-Gleichungen und iteratives SCF-Verfahren zur Lösung dieser Gleichungen.

MO-Methoden: Zero-Differential-Overlap-NäherungLevel 240 min.

Die Zero-Differential-Overlap-Näherung und deren Auswirkung auf SCF-MO-Berechnung von molekularen Eigenschaften (geringere Rechenzeit vs. höhere Ungenauigkeit) werden beschrieben.

MO-Methoden: MOPAC, Geometrie-OptimierungLevel 240 min.

Das Programmpaket MOPAC und die Gradienten-Optimierung einer 3D-Struktur werden vorgestellt.

MO-Methoden: MOPAC-Beispiele (Z-Matrix) EthanolLevel 240 min.

Am Beispiel von Ethanol wird das Programm MOPAC erläutert: Struktur von Input- und Output-Dateien, Keywords und parametrisierte Elemente. Zur Übung mit dem Programm werden die nachfolgenden Aufgaben empfohlen.

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