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Modelos químicos.

La filosofía teórica detrás de Gaussian está definida por el siguiente principio:

Un modelo teórico deberá ser uniformemente aplicable a sistemas moleculares de cualquier tipo y tamaño, hasta un máximo tamaño determinado solamente por la habilidad práctica de los recursos computacionales.

La ecuación de Schrödinger puede ser resuelta bajo pequeñas aproximaciones para sistemas pequeños, pero para al aumentar el tamaño de las moléculas, deben hacerce aproximaciones mayores. Sólo para un número reducido de sistemas como el átomo de hidrógeno, esta ecuación puede ser resuelta exactamente.

Es por esto que un modelo en Gaussian 94 debe ser definido unicamente por una configuración de núcleos y electrones. Esto es, solamente se requiere la especificación de la geometría molecular, y ningún otro parámetro es necesario para especificar el problema o su solución.

El modelo teórico, además, debe ser imparcial, es decir, no se harán supocisiones acerca de la estructura molecular o procesos químicos que no sean aplicables a algunas clases de sistemas o fenómenos.

Una vez que el modelo químico ha sido definido e implementado, debe ser sistemáticamente evaluado probando con una variedad de sistemas químicos, y sus resultados se comparan con valores experimentales. Luego de demostrar que el modelo reproduce resultados experimentales, puede ser utilizado para predecir propiedades de sistemas para los cuales no existen datos experimentales.

En el modelo químico, Gaussian 94 mantiene una consistencia de tamaño, esto quiere decir que sistemas moleculares cuyas distancias sean muy grandes, resultan en la suma de sistemas calculados de forma aislada.

Los métodos que esten diseñados para reproducir soluciones exactas, lo harán en este programa, la dependencia de cuan exacto es el resultado depende en gran parte del método, por esto la elección de este depende del sistema que se quiera estudiar, por ejemplo, la teoría de Hartree-Fock, reproduce la solución exacta a la ecuación de Shrödinger para problemas de un electrón (átomo de hidrógeno), esto permite calcular exactamente moléculas como tex2html_wrap_inline519 o tex2html_wrap_inline521. En forma similar, métodos de alto orden, deben reproducir exactamente la solución a problemas correspondientes, por ejemplo, métodos que incluyan dobles exitaciones llegan a reproducir exactamente la solución para el problema de dos electrones, métodos que incluyen triples exitaciones, como QCISD(T) llevan a reproducir soluciones exactas para problemas de tres electrones.

Todo este aparataje teórico está concebido por el principio variacional, por lo tanto, las energías predecidas por cualquier método de los que aquí se hallan siempre resultan en un valor por encima del resultado exacto de la ecuación de Schrödinger.

Un modelo químico consiste en la combinación de un método teórico con un conjunto base. Cada par único método/conjunto-base representa una aproximación diferente a la ecuación de Schrödinger. Resultados para sistemas diferentes pueden ser comparados evaluados cuando los cálculos se han realizado por el mismo modelo químico; es decir, para hacer una comparación formal de diferentes geometrías moleculares ( conformaciones, efectos del substituyente, etc.), se debe hacer utilizando el mismo par método/conjunto-base. En la siguiente sección se dará una descripción de los métodos y conjuntos base disponibles en Gaussian 94.


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Maria Helena Diez y Riega Vera
Wed Aug 5 17:19:55 GMT-0400 1998