ヘキサアクアコバルト(II)錯陽イオンの分子軌道計算

◎正八面体 [M(H2O)6]n+型アクア錯体(D2h対称)の分子軌道計算

プログラム名: mh2o6

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

mh2o6＋makef05＋scatの具体的な使い方

ヘキサアクアコバルト(II)錯体(錯陽イオン)[Co(H2O)6]2+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 coaq [Enter]　・・・c:\dvxa\calcの中に、coaqディレクトリを作成します
　cd coaq [Enter]　・・・c:\dvxa\calcからc:\dvxa\calc\coaqに移動します


２．プログラムmh2o6を起動して[Co(H2O)6]2+のDV-Xα計算に必要なF01とF25を準備します。
　mh2o6 [Enter]　・・・プログラムmh2o6を起動します
　27 [Enter]　・・・コバルトの原子番号
　2.085 [Enter]　・・・Co-Oの結合距離
　2 [Enter]　・・・コバルトの形式的酸化数


３．プログラムmakef05を起動して[Co(H2O)6]2+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[Co(H2O)6]2+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[Co(H2O)6]2+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]　・・・[Co(H2O)6]2+の分子軌道(計算結果)を見ます
　netc n [Enter]　・・・[Co(H2O)6]2+のネットチャージを計算します
　type i08 [Enter]　・・・[Co(H2O)6]2+のネットチャージを見ます
　bndodr n [Enter]　・・・[Co(H2O)6]2+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]　・・・[Co(H2O)6]2+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]　・・・[Co(H2O)6]2+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]　・・・[Co(H2O)6]2+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[Co(H2O)6]2+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。


１．〜４．の操作画面を以下に掲載します。
DV-Xα操作画面_mh2o6_1
DV-Xα操作画面_mh2o6_2
DV-Xα操作画面_mh2o6_3


mh2o6＋makef05＋scat で簡単に電子状態計算できる分子の例
(一般的な、正八面体 [M(H2O)6]n+型アクア錯体の例)
◆◇◆　表末の注意事項をお読みください　◆◇◆
No. 化学式 金属
の
原子
番号		 金属と
水(の酸素)
との
結合距離
(Å)1)		 金属の
酸化数		 備考 中心金属元素
[M(H2O)6]n+ M M-O n 元素
記号		 原子
番号		 酸化
数		 族 d
電子
の数
1 [Co(H2O)6]2+ 27 2.085 2 ヘキサアクアコバルト(II)錯体
(hexaaquacobalt(II) complex)

(( 注意 ))
厳密には以下のようにスピン版でscat計算を
行うべきですが、とりあえずはノンスピン版で
計算を行っても問題ありません。
スピン版でscat計算を行う場合
 　makef05を実行する前に、F01を以下のように
　編集します。
 -------------------------------
　　　0　　Unit　　(0:angstrom 1:atomic)
　　　1　　Spin　　(0:non-spin 1:spin )
　　　0　　M.P.　　(0:No 1:Yes )
20000　　Sample Point

　makef05を実行した後は、次のように入力します。
 dvscat s [Enter]　（収束するまで繰り返す）
 　netcやbndodrなどの周辺プログラムも、
　すべて s クラスで実行します。
 netc s [Enter]
bndodr s [Enter]
 　		 Co 27 2+ 9 d7
2 [Co(H2O)6]3+ 27 2.085 3 ヘキサアクアコバルト(III)錯体
(hexaaquacobalt(III) complex)
　		 Co 27 3+ 9 d6
3 [Ni(H2O)6]2+ 28 2.079 2 ヘキサアクアニッケル(II)錯体
(hexaaquanickel(II) complex)
　		 Ni 28 2+ 10 d8
4 [Ti(H2O)6]3+ 22 2.066 3 ヘキサアクアチタン(III)錯体
(hexaaquatitanium(III) complex)
　		 Ti 22 3+ 4 d1
5 [Ti(H2O)6]4+ 22 2.066 4 ヘキサアクアチタン(IV)錯体
(hexaaquatitanium(IV) complex)
　		 Ti 22 4+ 4 d0
6 [V(H2O)6]2+ 23 2.129 2 ヘキサアクアバナジウム(II)錯体
(hexaaquavanadium(II) complex)
　		 V 23 2+ 5 d3
7 [V(H2O)6]3+ 23 2.129 3 ヘキサアクアバナジウム(III)錯体
(hexaaquavanadium(III) complex)
　		 V 23 3+ 5 d2
8 [Cr(H2O)6]2+ 24 1.997 2 ヘキサアクアクロム(II)錯体
(hexaaquachromium(II) complex)
　		 Cr 24 2+ 6 d4
9 [Cr(H2O)6]3+ 24 1.997 3 ヘキサアクアクロム(III)錯体
(hexaaquachromium(III) complex)
　		 Cr 24 3+ 6 d3
10 [Mn(H2O)6]2+ 25 2.189 2 ヘキサアクアマンガン(II)錯体
(hexaaquamanganese(II) complex)
　		 Mn 25 2+ 7 d5
11 [Fe(H2O)6]2+ 26 2.085 2 ヘキサアクア鉄(II)錯体
(hexaaquairon(II) complex)
　		 Fe 26 2+ 8 d6
12 [Fe(H2O)6]3+ 26 2.085 3 ヘキサアクア鉄(III)錯体
(hexaaquairon(III) complex)
　		 Fe 26 3+ 8 d5
13 [Zn(H2O)6]2+ 30 2.097 2 ヘキサアクア亜鉛(II)錯体
(hexaaquazinc(II) complex)
　		 Zn 30 2+ 12 d0
14 [Ru(H2O)6]3+ 44 2.074 3 ヘキサアクアルテニウム(III)錯体
(hexaaquaruthenium(III) complex)
　		 Ru 44 3+ 8 d5
◆◇◆　注意　◆◇◆

1) 本表中の結合距離は、International Tables for Crystallography Volume C, IUCrに掲載されている
　Metal - Aqua (terminal OH2) の一般的な原子間距離です。

　必ずしもそのような酸化数、配位数のアクア錯体が実際に報告されていることを
　示すものではありませんので、その点ご注意ください。

　本当にその金属のその酸化数で６配位正八面体型のアクア錯体が報告されているのか、
　その正確な原子間距離はいくらなのか知りたい場合は、
　例えば英国ケンブリッジ大学の結晶学データセンター(Cambridge Crystallographic Data Centre(CCDC))の
　Cambridge Structural Database(CSD)で調べる、あるいはChemical Abstractsで文献を検索するなどの
　作業が必要です（いずれも有料サービスです）。


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