Atomistica WORKSHOPS
Nauka za budućnost
Od atoma do svojstava: uvod u atomističke proračune
Zadatak 1
Energija molekula i izbor metode proračuna
Uvod
U atomističkom modelovanju, jedno od najosnovnijih svojstava koje možemo izračunati za molekul jeste njegova energija. Energija sistema povezana je sa mnogim njegovim svojstvima i predstavlja polaznu tačku za razumevanje brojnih procesa, od hemijskih reakcija do interakcija između molekula.
Jedan od osnovnih načina da se odredi energija molekula jeste tzv. „single-point energy calculation“, odnosno proračun energije za tačno određenu geometriju molekula, bez njenog menjanja. Drugim rečima, u ovom tipu proračuna posmatra se energija sistema u već zadatoj strukturi.
Važno je naglasiti da se u ovom slučaju ne ispituje da li je ta struktura najstabilnija moguća, već se analizira energija konkretne konfiguracije atoma. Upravo zbog toga, ovakvi proračuni se često koriste kao prvi korak u analizi sistema ili kao osnova za poređenje različitih računarskih metoda.
Za razliku od optimizacije geometrije, ovde se ne traži minimum energije, već se računa energija postojeće strukture.
Proračuni
Koristeći atomistica.online i Online xTB kalkulator, ponoviti sledeću proceduru za tri različite metode na molekulu ibuprofena.
Koraci:
- Učitati .xyz fajl molekula ibuprofena (ibuprofen.xyz)
- Izabrati:
- Task: Energy
- Pokrenuti proračun za sledeće metode:
- GFN2-xTB
- GFN1-xTB
- GFN-FF
- Analizom rezultujućeg output fajla, za svaku metodu zabeležiti: TOTAL ENERGY
NAPOMENA: TOTAL ENERGY se nalazi pri samom kraju rezultujućeg .out fajla.
Rezultati
Popuniti tabelu:
Metoda | Total Energy (Eh) |
GFN2-xTB | |
GFN1-xTB | |
GFN-FF |
Pitanja
- Kako se dobijene energije razlikuju između metoda?
- Ako je geometrija ista, šta je uzrok razlika u energiji?
- Da li je ispravno direktno porediti apsolutne energije dobijene različitim metodama? Objasniti.
- Šta je važnije za analizu sistema:
- apsolutna energija ili
- razlika u energiji između sistema?
