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a variacional del estado de transición a la - Páxinas persoais - USC ...

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2. Métodos teóricos 31podrán omitir. En ese caso <strong>la</strong> función <strong>de</strong> onda electrónica varía rápidamenteal variar <strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas nucleares y <strong>la</strong> aproximación no será válida en estaregión [43] .Con <strong>la</strong> aproximación <strong>de</strong> Born-Oppenheimer se consigue separar <strong>la</strong> resolución<strong>de</strong> <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong> Schrödinger en dos problemas <strong>de</strong> diferente naturaleza.Por un <strong>la</strong>do, se resuelve <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong> Schrödinger electrónica a fin <strong>de</strong> caracterizar<strong>la</strong> superficie <strong>de</strong> energía potencial <strong>de</strong> nuestro sistema ,y por otrose resuelve <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong> Schrödinger nuclear que proporciona informaciónacerca <strong><strong>de</strong>l</strong> movimiento <strong>de</strong> los núcleos en el potencial creado por los electrones.Los métodos para resolver <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong> Schrödinger electrónica se conocencomo métodos <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura electrónica. El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadoresdurante <strong>la</strong> segunda mitad <strong><strong>de</strong>l</strong> siglo pasado ha incentivado el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> estosmétodos. El apartado 2.3 <strong>de</strong>scribe los métodos <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura electrónica quese han usado en este trabajo.Por otro <strong>la</strong>do, para po<strong>de</strong>r estudiar el movimiento <strong>de</strong> los núcleos y evitar <strong>la</strong>resolución <strong>de</strong> <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong> Schrödinger nuclear usaremos una teoría estadística.Este teoría se conoce con el nombre <strong>de</strong> teoría <strong><strong>de</strong>l</strong> <strong>estado</strong> <strong>de</strong> <strong>transición</strong> queaparece recogida en el apartado 2.4 <strong>de</strong> este trabajo.2.2. Superficie <strong>de</strong> energía potencialEl concepto <strong>de</strong> superficie <strong>de</strong> energía potencial surge <strong>de</strong> manera natural alconsi<strong>de</strong>rar <strong>la</strong> aproximación <strong>de</strong> Born-Oppenheimer. Su re<strong>la</strong>ción con los sistemasy procesos químicos que representa viene <strong>de</strong>finida en función <strong>de</strong> <strong>la</strong> características<strong>de</strong> función matemática que tiene por sí misma. Pues nuestra representación<strong>de</strong> los procesos químicos se basa en cómo se mueven los átomos a través <strong>de</strong> <strong>la</strong>misma. Cada una <strong>de</strong> sus variables representa el movimiento <strong>de</strong> todos y cadauno <strong>de</strong> los movimientos <strong>de</strong> los átomos. Esto implica que para un sistema compuestopor N átomos el número <strong>de</strong> variables <strong>de</strong> los que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>la</strong> funciónmatemática es <strong>de</strong> 3N. Por eso <strong>la</strong> función <strong>de</strong> energía potencial se <strong>de</strong>fine en realidadcomo una hipersuperficie. El número <strong>de</strong> cálculos <strong>de</strong> estructura electrónicaen cada uno <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> <strong>la</strong> superficie sería enorme si no dispusiésemos<strong>de</strong> herramientas que nos ayudaran a localizar <strong>la</strong>s regiones don<strong>de</strong> se localizanlos procesos químicos en los que estamos interesados. Aún en el caso <strong>de</strong> que<strong>de</strong>finieramos <strong>la</strong> geometría molecu<strong>la</strong>r en función <strong>de</strong> <strong>la</strong>s coor<strong>de</strong>nadas internas<strong><strong>de</strong>l</strong> sistema molecu<strong>la</strong>r eliminando los grados <strong>de</strong> libertad <strong>de</strong> rotación y <strong>de</strong> tras<strong>la</strong>ción,se seguiría teniendo una topología muy amplia y difícil <strong>de</strong> estudiar.Conocer los parámetros que <strong>de</strong>finen tal función matemáticamente ayuda, nosólo a saber que puntos tienen un significado físico sino, que marca <strong>la</strong>s pautasa seguir para moverse por esta superficie.Los principales conceptos <strong>de</strong> una hipersuperficie <strong>de</strong> energía potencial N-dimensional son:[43] H. Nakamura, Nonadiabatic Transition: Concepts, Basic Theories and Applications.World Scientific, 2002.

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