シアン化水素分子の分子軌道計算

◎直線ABC型分子の分子軌道計算

プログラム名: d8h2 (または a2)

マニュアル（ステップバイステップ）バージョン

f01作成(f25準備) ⇒ makef05 ⇒ scat計算 ⇒ 周辺プログラム を
一つ一つ手動で実行していきます

(c8v111 or abc) ＋makef05＋scatの具体的な使い方

シアン化水素分子HCNの場合

１．DV-Xα計算環境(コマンドプロンプト画面)で、
　　これから計算で用いる適当な空ディレクトリを準備します。
　cd calc [Enter]　・・・c:\dvxaからc:\dvxa\calcに移動します
　md hcn [Enter]　・・・c:\dvxa\calcの中に、hcnディレクトリを作成します
　cd hcn [Enter]　・・・c:\dvxa\calcからc:\dvxa\calc\hcnに移動します


２．プログラムc8v111(またはabc)を起動してHCN分子のDV-Xα計算に必要なF01とF25を準備します。
　c8v111 [Enter]　・・・プログラムc8v111を起動します
　（※または、abc [Enter]　・・・プログラムabcでも動作は同じです）
　1 [Enter]　・・・水素の原子番号
　6 [Enter]　・・・炭素の原子番号
　7 [Enter]　・・・窒素の原子番号
　1.0650 [Enter]　・・・H-Cの結合距離
　1.1532 [Enter]　・・・C-Nの結合距離


３．プログラムmakef05を起動してHCN分子のDV-Xα計算に必要なF05を作成します。
　makef05 [Enter]　・・・プログラムmakef05を起動します


４．ノンスピン版のscatを起動してHCNのDV-Xα分子軌道計算を行います。
　dvscat n [Enter]　・・・scat計算を10サイクル回します
　dvscat n [Enter]　・・・scat計算をさらに10サイクル回します
　dvscat n [Enter]　・・・scat計算をさらに回します
　type f06z | more [Enter]　・・・先頭に“Converged”とあればscat計算は収束しています


５．周辺プログラムを駆使してHCNのDV-Xα分子軌道計算結果(数値デ−タ)を見ていきます。
　type f08e [Enter]　・・・HCNの分子軌道(計算結果)を見ます
　hlgaps [Enter]　・・・HOMO, HOMO-1, HOMO-2と、LUMO, LUMO+1との間隔を計算します
　netc n [Enter]　・・・HCNのネットチャージを計算します
　type i08 [Enter]　・・・HCNのネットチャージを見ます
　bndodr n [Enter]　・・・HCNのボンドオーバラップポピュレーションを計算します
　type bn8 [Enter]　・・・HCNのボンドオーバラップポピュレーションを見ます
　popanl n [Enter]　・・・HCNの分子軌道の成分原子軌道の割合を計算します
　type f08p | more [Enter]　・・・HCNの分子軌道の成分原子軌道の割合を見ます


６．周辺プログラムを駆使してHCNのDV-Xα分子軌道計算結果をグラフィカルに可視化していきます。


実際の操作画面を以下に掲載します。
DV-Xα_c8v111_1
DV-Xα_c8v111_2
DV-Xα_c8v111_3


(c8v111 or abc) ＋makef05＋scat で簡単に電子状態計算できる分子の例
(一般的な、直線 ABC型分子の例)
No. 化学式 原子番号 結合距離（Å） 備考
ABC A B C A-B B-C
1 HCN 1 6 7 1.0650 1.1532 シアン化水素(hydrogen cyanide)
猛毒で特異臭のある無色液体, 融点 -13.3℃, 沸点 25.7℃, 気相の分子は直線形.
2 FCN 9 6 7 1.264 1.157 フッ化シアン(cyanogen fluoride)
フッ化銀とシアン化ヨウ素を加熱して得られる無色の気体. 低温では無色の粉末. 昇華温度 -72℃.
分子は直線形でF-C≡N, 激しい臭気があり催涙性.
3 ClCN 17 6 7 1.629 1.161 塩化シアン(cyanogen chloride)
シアン化カリウムの水溶液と塩素から得られる無色の気体. 融点 -6.9℃, 沸点 12.7℃.
分子は直線形でCl-C≡N, 激しい臭気と催涙性があり有毒.
4 BrCN 35 6 7 1.787 1.160 臭化シアン(cyanogen bromide)
シアン化アルカリの冷溶液と臭素から得られる無色の立方晶系針状結晶, 融点 52℃, 沸点 61.3℃.
気体分子は直線形のBr-C≡N, シアン化カリウムの水溶液と塩素から得られる無色の気体. 融点 -6.9℃, 沸点 12.7℃.
分子は直線形のCl-C≡N, 有毒.
・表中の原子間距離は、(社)日本化学会編 化学便覧 基礎編 改訂5版 丸善 2004年 に掲載されている数値です。
・表中の備考欄は、化学大辞典、理化学辞典、無機化合物・錯体辞典、有機化合物辞典より一部抜粋しております。


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