Exp 4
2.2.2.a.2. EXERCÍCIO 6: Construindo uma SEP a partir do scan de uma ligação. Neste exercício iremos
construir uma SEP variando o comprimento de ligação H-H do hidrogênio.
 Desenhe o H2 e acerte a estrutura usando MM.
 Faremos um Scan Relaxado, que significa que apenas a coordenada (pode ser ligação, ângulo ou diedro) ficará
fixa. Em cada etapa, uma otimização de geometria é feita, relaxando a geometria referente as outras
coordenadas. Para isso, use o seguinte modelo de input.
! Opt UKS B3LYP D3BJ TIGHTSCF 6-31G*
%geom Scan
B 0 1 = 0.3, 3.0, 30
end
end
* xyz 0
1
H 0.0 0.0 0.4
H 0.0 0.0 -0.4
*
Perceba que se incluiu uma nova seção referente ao scan (início: %geom Scan / fim: end end). Nela, faremos
um scan relaxado, variando o comprimento de ligação (símbolo B) entre os átomos 0 (H) e 1 (H) de 0.3 Å à
3.0 Å em 30 etapas. O ordenamento de átomos no ORCA é de 0, 1, 2 .... n, para primeira, segunda, terceira
......n+1ª linha. Outro ponto é o uso da palavra UKS que significa o uso do método não restrito DFT. Por que?
 Para visualizar os resultados, vá no fim do arquivo onde você encontrará no primeiro eixo o valor da
coordenada que variou e no segundo o valor da energia (hartree).
RELAXED SURFACE SCAN RESULTS
---------------------------Column
1: NONAME
The Calculated
0.30000000
0.39310345
0.48620690
0.57931034
0.67241379
0.76551724
0.85862069
0.95172414
1.04482759
1.13793103
1.23103448
1.32413793
1.41724138
1.51034483
1.60344828
1.69655172
1.78965517
1.88275862
Surface using the 'Actual Energy'
-0.68031401
-0.95624590
-1.08398111
-1.14221500
-1.16490752
-1.16853681
-1.16183615
-1.14957596
-1.13441033
-1.11801144
-1.10132813
-1.08491343
-1.06909123
-1.05404114
-1.03985844
-1.02658641
-1.01423662
-1.00279925
1.97586207
2.06896552
2.16206897
2.25517241
2.34827586
2.44137931
2.53448276
2.62758621
2.72068966
2.81379310
2.90689655
3.00000000
-0.99224774
-0.98254619
-0.97365141
-0.96551476
-0.95808628
-0.95131550
-0.94515184
-0.93954700
-0.93445599
-0.92983654
-0.92564929
-0.92185838
Você pode plotar estes valores e neste caso obterá o seguinte gráfico:
0
0,5
r(angstron)
1
1,5
2
2,5
3
3,5
-0,6
-0,7
E (hartree)
-0,8
-0,9
-1
-1,1
-1,2
Para verificar a geometria em cada ponto, você tem algumas opções. O programa ORCA não faz isso
eficientemente, portanto caso seja necessário, vá no diretório que você salvou seu cálculo, e lá você terá
uma série de arquivos denominados: [nomedoarquivo].001.xyz, [nomedoarquivo].002.xyz ...
[nomedoarquivo].030.xyz. Estes arquivos são salvos e neles temos as geometrias referentes a cada etapa
de otimização. Para abri-los, vá em
> M > Read > XYZ file.
2.2.2.a.3. EXERCÍCIO 7: Construindo uma SEP a partir do scan de um diedro. Usando os
mesmos argumentos anteriores, podemos construir uma SEP usando outra coordenada como diedro.
Você irá construir agora a SEP do diedro referente da ligação centra C-C
do butano, análoga a apresentada na Figura 3 da introdução. Neste exercício,
você irá utilizar um método semi-empírico PM3. Após desenhar o butano,
assinale o diedro C-C-C-C para 0°. Faremos um scan relaxado, variando o diedro
(símbolo D) entre os átomos 0 (C), 1 (C), 5 (C) e 9 (C) de 0° até 360° em 36
etapas. A geometria inicial está representada ao lado e o input desta trabalho é
dado a abaixo. Para este tipo de cálculo, você deverá colocar métodos semiempíricos (no caso o AM1) em uma nova linha, precedida por “!”.
! OPT
! AM1
%geom Scan
D 0 1 5 9 = 0, 360, 36
end
end
* xyz 0
1
C -1.732655 -1.023129 -0.803525
C -0.347622 -0.758686 -0.213614
H
H
H
C
H
H
H
C
H
H
H
H
-2.058918 -2.029699 -0.540265
-1.695504 -0.924767 -1.888828
-2.440307 -0.298532 -0.400532
0.616808 -1.793122 -0.801280
-0.386458 -0.858115 0.871624
-0.022652 0.248008 -0.478382
1.412456 -1.291277 -1.352852
-0.179794 -2.688712 -1.749746
1.048653 -2.397397 -0.002845
0.484943 -3.436129 -2.183000
-0.612924 -2.085931 -2.548490
-0.976337 -3.190863 -1.199928
*
Os dados deverão originar o gráfico abaixo:
0
60
120
180
240
300
360
A partir destes resultados, discuta com relação as energias os pontos de mínimo e
máximo obtidos na curva acima.