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

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42 2.3. Métodos <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura electrónicaĤ coreπ (i) = − 1 2 ∇2 i + V (i) (2.68)La función <strong>de</strong> onda π-electrónica se escribe como producto antisimetrizado <strong>de</strong>espín-orbitales π-electrónicos. Usa una base mínima <strong>de</strong> un STO 2pπ para cadaátomo conjugado, y el orbital molecu<strong>la</strong>r espacial π se toma como combinaciónlineal <strong>de</strong> esos orbitales atómicos: ψ = ∑ br 1c ri f r . Para obtener los orbitalesmolecu<strong>la</strong>res SCF π con <strong>la</strong> aproximación π-electrónica 7 usa <strong>la</strong>s ecuaciones <strong>de</strong>Roothaan. Los orbitales molecu<strong>la</strong>res SCF satisfacen <strong>la</strong> ecuación ˆF π Φ i = ǫ i φ i .Las ecuaciones <strong>de</strong> Roothaan se convierten en∑c si (F π,rs − ǫ i S rs ) = 0, r = 1, . . .,b (2.69)sF π.rs = H coreπ,rst +b∑b∑t=1 u=1P tu[(rs|tu) − 1 2 (ru|ts) ](2.70)A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> suponer <strong>la</strong> separabilidad σ–π, el método PPP hace otras aproximaciones.Se <strong>de</strong>sprecia el so<strong>la</strong>pamiento,S rs ≡ 〈f r (1)|f s (1)〉 , (2.71)lo que es coherente con el <strong>de</strong>sprecio <strong>de</strong> <strong>la</strong>s integrales <strong>de</strong> so<strong>la</strong>pamiento, cuandose evalúan <strong>la</strong>s integrales <strong>de</strong> repulsión electrónica, el método PPP hace <strong>la</strong>aproximación <strong>de</strong> so<strong>la</strong>pamiento orbital cero (zero differential over<strong>la</strong>p, ZDO):f ∗ r (1)f s (1)dv i = 0, para r ≠ s (2.72)A partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> ecuación anterior y (rs|tu) ≡ 〈f r (1)f t (2)|1/r 12 |f s (1)f u (2)〉, se<strong>de</strong>duce que <strong>la</strong>s integrales <strong>de</strong> repulsión electrónica vienen dadas por(rs|tu) = δ rs δ tu (rr|tt) = δ rs δ tu γ rt (2.73)don<strong>de</strong> γ rt ≡ (rr|tt). Así el método ignora muchas (pero no todas) <strong>la</strong>s integrales<strong>de</strong> repulsión electrónicas, simplificando por tanto enormemente los cálculos.En particu<strong>la</strong>r, se ignoran todas <strong>la</strong>s integrales <strong>de</strong> repulsión electrónica <strong>de</strong> cuatrocentros. Se usa <strong>la</strong> aproximación ZDO en <strong>la</strong>s integrales Hπ,rscoreCon esta aproximación para (rs|tu), los elementos <strong>de</strong> <strong>la</strong> matriz F π,rs seconvierten enF π,rr = H coreπ,rr + ∑ tP tt γ rt − (1/2)P rr γrr (2.74)F π,rs = H coreπ,rs − (1/2)P rs , r ≠ s (2.75)El método PPP no intenta especificar explícitamente Ĥcore π o calcu<strong>la</strong>r teóricamente<strong>la</strong>s integrales Hπ,rs. core Más bien, <strong>la</strong>s integrales Hπ,rs core y γ rs se calcu<strong>la</strong>na partir <strong>de</strong> fórmu<strong>la</strong>s semiempíricas aproximadas, alguna <strong>de</strong> <strong>la</strong>s cuales contieneparámetros empíricos. Por ejemplo, cuando los orbitales atómicos f r y f s7 Sólo consi<strong>de</strong>ra los electrones π.

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