Percobaan_2

Metode Ab Initio[15/12/2011]

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KOMPUTASI

PERCOBAAN II

METODE AB INITIO

O L E H

NAMA : NIA SASRIA (F1C1 09 042)

RISKA NUR

SITTI NURJANNAH PAISAL

KELOMPOK : II (DUA)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUA ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2011


PERCOBAAN 2

METODA AB INITIO

A. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk :

1. Memahami metode ab initio dalam kimia komputasi.

2. Menghitung energi sistem alkali atau alkali tanah-air.

B. Teori

Istilah “ab initio” berasal dari bahasa latin yang diberikan untuk menandai

perhitungan yang diturunkan secara langsung dari prinsip-prinsip teoritis, tanpa

memasukkan data eksperimen. Ab initio mengacu pada perhitungan mekanika kuantum

melalui beberapa pendekatan matematis, seperti penggunaan persamaan yang

disederhanakan (Born-Oppenheimer approximation) atau pendekatan untuk

penyelesaian persamaan differensial. Tipe yang paling terkenal dari metoda ab initio

adalah perhitungan Hartree-Fock (HF) dengan metoda pendekatan medan pusat

(central field approximation). Ini berarti bahwa tolakan Coulombik antar elektron tidak

secara spesifik dimasukkan dalam perhitungan, tetapi efek total interaksikorelasinya

dimasukkan dalam perhitungan sebagai suatu besaran konstant.

Metoda ab initio merupakan metoda yang mempunyai akurasi yang paling

tinggi di antara metoda perhitungan kimia komputasi lainnya seperti semiempiris atau

mekanika molekular. Sebagai konsekuensi dari pencapaian ketelitian yang tinggi dari

metoda ab initio, metoda ini memerlukan waktu operasi yang tinggi sehingga metoda


ini hanya mungkin diterapkan pada senyawa yang mempunyai massa molekul kecil.

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam perhitungan menggunakan metoda ab initio

adalah pemilihan basis set. Pemilihan basis set akan sangat berpengaruh terhadap hasil

yang dicapai. Oleh karena itu, diperlukan data ekperimen sebagai pembanding.

Secara teoritis, keabsahan penggunaaan basis set dapat ditentukan dengan

menghitung basis set superposition error yang menyatakan besarnya kesalahan

penggunaan basis set dalam perhitungan. Metode mekanika kuantum (komputasi) dapat

digunakan untuk mengetahui proses yang terjadi dalam sintesis secara mikroskopis,

diantaranya memprediksi struktur, distribusi muatan, frekuensi vibrasi dan juga interaksi

antarmolekul secara akurat (Chrissanthopoulos, 2007, Kotila and Haataja, 2001; White et

al, 2000).

Metode komputasi perlu dilakukan, karena metode eksperimen belum mampu

memberikan informasi yang mendalam tentang interaksi antarmolekul dalam skala

molekular. Metode eksperimen lebih menjelaskan tentang fenomena yang terjadi dalam

sistem makroskopis (bulk) (Makrodimitris et al, 2007). Saat ini metode komputasi

perhitungan ab initio telah banyak digunakan untuk menentukan potensial interaksi

antarmolekul secara akurat. Interaksi antarmolekul tergantung pada geometri masing-

masing molekul (Makrodimitris et al, 2007; Siahaan, 2007; Sokalski et al, 2004).


C. Prosedur

Dalam praktikum ini dilakukan beberapa langkah-langkah, yaitu :

1. Masuk Program Hyperchem

2. Menggambar sistem molekul alkali atau alkali tanah (Li+, Na+, Mg2+, Ca2+) – air

3. Model build pada menu Build

4. Pilih ab initio pada menu Setup. Tentukan basis set yang akan digunakan untuk

masing-masing atom dalam sistem. Pilih Option dan masukkan muatan dan spin

multiplicity = 2s + 1, s berharga ½ untuk satu elektron tak berpasangan.

5. Lakukan perhitungan energi sistem dengan memilih Geometry Optimization atau

Single point pada menu Compute.

6. Perhatikan energi, muatan dan momen dipol pada hasil perhitungan

7. Tentukan energi interaksi antara kation dengan molekul air dengan cara

menghitung energi masing-masing spesies menggunakan basis set yang sama

dengan basis set pada perhitungan energi kompleks.


D. Hasil Pengamatan

Sistem Energi (kkal/mol) Muatan Momen dipole (D)

Na+ -100266.3671883 1.0000 5.0283

H2O -47038.5672791 0.0000 1.6890

Na+-H2O -147333.2963152 1.0000 184.8608

K+ -372119.0031497 1.0000 5.3450

H2O -47038.5672791 0.0000 1.6890

K+-H2O -419181.7224530 1.0000 284.8174

Mg2+ -122143.0255777 2.0000 5.5088

H2O -47038.5672791 0.0000 1.6890

Mg2+-H2O -170320.6960534 2.0000 202.0928

Ca2+ -419388.8711700 2.0000 9.0408

H2O -47038.5672791 0.0000 1.6890

Ca2+-H2O -467072.0296598 2.0000 242.6001


E. Pembahasan

Metoda ab initio merupakan metoda yang mempunyai akurasi yang paling

tinggi di antara metoda perhitungan kimia komputasi lainnya seperti semiempiris atau

mekanika molekular. Sebagai konsekuensi dari pencapaian ketelitian yang tinggi dari

metoda ab initio, metoda ini memerlukan waktu operasi yang tinggi sehingga metoda

ini hanya mungkin diterapkan pada senyawa yang mempunyai massa molekul kecil.

Metoda ini merupakan perhitungan variasional, yang berarti bahwa energi

pendekatan terhitung adalah sama atau lebih tinggi daripada energi eksaknya. Dengan

menggunakan pendekatan medan pusat ini, energi yang diperoleh dengan perhitungan

HF selalu lebih tinggi daripada energi eksak dan cenderung pada harga limit tertentu

yang dinamakan HF limit.

Pendekatan kedua dari perhitungan HF adalah fungsi gelombang harus

digambarkan dengan beberapa bentuk fungsi, yang sebenarnya hanya dapat dihitung

secara pasti untuk beberapa sistem yang mengandung satu elektron. Fungsi yang

digunakan sering sekali merupakan kombinasi linear dari orbital tipe Slater exp (-_x)

atau orbital tipe Gaussian exp (-_x2), yang sering disingkat STO atau GTO. Fungsi

gelombang tersusun atas kombinasi linear dari orbital atom, atau yang lebih sering

terjadi adalah merupakan kombinasi linear dari himpunan fungsi (basis functions).

Dengan pendekatan ini, banyak perhitungan HF memberikan hasil energi terhitung

lebih besar dari HF limit. Himpunan basis (basis set) yang digunakan sering

dinyatakan dengan singkatan, seperti STO-3G atau 6-31++G*.


Sejumlah tipe perhitungan dimulai dengan perhitungan HF kemudian dikoreksi

dengan memasukkan term tolakan antar elektron, yang diistilahkan dengan efek

korelasi (correlation effect). Beberapa contoh dari metoda ini adalah teori perturbasi

Moeler-Plesset (MPn, n menyatakan tingkat koreksi), Ikatan Valensi Tergeneralisasi

(Generalized Valence Bond, GVB), Medan Keajekan Diri Multi-Konfigurasi (Multi-

Configurations Self Consisten Field, MC-SCF), Interaksi Konfigurasi (Configuration

Interaction, CI), dan Coupled Cluster Theory, CC. Sebagai suatu kelompok, metoda

tersebut dikenal dengan perhitungan terkorelasi atau Post-SCF.

Metoda yang dapat mengatasi terjadinya kesalahan perhitungan HF dalam suatu

molekul dinamakan Monte Carlo Kuantum (Quantum Monte Carlo, QMC). Ada

beberapa macam QMC, misalnya fungsi variasional, diffusi dan Green. Metoda ini

bekerja dengan fungsi gelombang terkorelasi secara ekplisit dan evaluasi integral

numerik menggunakan integrasi Monte Carlo. Perhitungan ini memerlukan waktu yang

panjang, tetapi perlu diingat bahwa metoda ini merupakan metoda yang paling akurat

yang diketahui sekarang. Metoda ab initio alternatif yang berkembang pesat pada

dekade ini adalah teori fungsional kerapatan (Density Functional Theory, DFT). Dalam

DFT, total energi dinyatakan dalam term kerapatan elektron total, bukan sebagai fungsi

gelombang. Dalam jenis perhitungan ini, terdapat pendekatan hamiltonian dan

pendekatan pernyataan untuk kerapatan elektron total.

Sisi baik dari metoda ab initio adalah metoda ini menghasilkan perhitungan

yang pada umumnya mendekati penyelesaian eksak karena semua jenis pendekatan


yang telah dibuat dapat dianggap cukup kecil secara numeric relatif terhadap

penyelesaian eksaknya. Sisi buruk dari metoda ab initio adalah mereka merupakan

metoda yang “mahal”. Metoda ini memerlukan kapasitas yang besar pada waktu

operasi CPU komputer, memori dan ruang penyimpanan (disk). Metoda HF

memerlukan waktu berbanding lurus dengan N pangkat 4, N adalah fungsi basis,

sehingga perhitungan akan berlipat 16 kali jika fungsi basis yang digunakan dua kali

lebih besar. Dalam prakteknya, penyelesaian yang akurat sekali hanya akan diperoleh

jika molekul mengandung hanya beberapa puluh elektron. Secara umum, perhitungan

ab initio memberikan hasil kualitatif yang sangat baik dan dapat memberikan kenaikan

keakuratan hasil kuantitatif jika molekul yang dikaji semakin kecil.

Dari data yang diperoleh, energi ikatan sistem Na+-air memiliki energi yang

paling besar yakni -147333.2963152 kkal/mol. Hai ini di sebabkan oleh ukuran jari-

jarinya yang sangat kecil sehingga interaksi antara ion Na+ dengan air sangat kuat.

Sedangkan sistem Mg2+-air memiliki energi ikatan -170320.6960534 kkal/mol, dimana

energi ikatan Mg2+-air ini lebih rendah dari energi sistem Na+-air. Hal ini disebabkan

karena Mg2+ memiliki keelektropositifan yang lebih kecil dari Na sehingga kekuatan

Mg2+ dalam menangkap elektron dari molekul air lebih lemah jika di bandingkan

dengan ion Na+.

Sistem K+-air dan Ca2+-air memiliki energi yang lebih rendah dari sistem

sebelumnya yakni masing-masing energi ikatannya -419181.7224530 kkal/mol dan

-467072.0296598 kkal/mol. Hal ini disebabkan karena perbedaan jari-jari ion dimana


jari-jari ion pada periode 4 lebih besar daripada periode 3 sehingga kekuatan ion pada

periode 4 untuk menangkap elekteron dari molekul air sangat kecil jika dibandingkan

dengan ion pada periode 3. Hal ini mengakibatkan energi sistem Ca2+-air dan K+-air

lebih kecil dari sistem Na+-air dan Mg2+-air.


F. Kesimpulan

Berdasarkan tujuan dari praktikum ini, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan

yaitu :

1. Metoda ab initio merupakan metoda yang mempunyai akurasi yang paling

tinggi di antara metoda perhitungan kimia komputasi lainnya seperti

semiempiris atau mekanika molekular. Sebagai konsekuensi dari pencapaian

ketelitian yang tinggi dari metoda ab initio, metoda ini memerlukan waktu

operasi yang tinggi sehingga metoda ini hanya mungkin diterapkan pada

senyawa yang mempunyai massa molekul kecil.

2. Energi sistem Na+, K+, Mg2+, Ca2+-air berturut-turut adalah -147333.2963152

kkal/mol, -419181.7224530 kkal/mol, -170320.6960534 kkal/mol dan

-467072.0296598 kkal/mol.


LAMPIRAN

SISTEM Na+

HyperChem log start -- Wed Nov 16 09:25:27 2011.Single Point, AbInitio, molecule = (untitled).Convergence limit = 0.0000100 Iteration limit = 50Accelerate convergence = YESThe initial guess of the MO coefficients is from eigenvectors of the core Hamiltonian.Shell Types: S, S=P.RHF Calculation:

Singlet state calculationNumber of electrons = 10Number of Doubly-Occupied Levels = 5Charge on the System = 1Total Orbitals (Basis Functions) = 9Primitive Gaussians = 27

Starting HyperGauss calculation with 9 basis functions and 27 primitive Gaussians.

2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.213 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 34.9702549835Iteration = 2 Difference = 0.2344494053Iteration = 3 Difference = 0.0034017146Iteration = 4 Difference = 0.0001919563Iteration = 5 Difference = 0.0000087981Energy=-100266.367187 kcal/mol Symmetry=

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -100266.3671869 (kcal/mol)


Total Energy = -159.784607159 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 97510.4076607 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 155.392706638 (a.u.)The Virial (-V/T) = 2.0283eK, ee and eN Energy = -100266.3671869 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 0.0000000 (kcal/mol)

MOLECULAR POINT GROUP

EIGENVALUES(eV)Symmetry: 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ?Eigenvalue: -1103.903943 -84.585640 -48.003141 -48.003125 -48.003118Symmetry: 6 ?Eigenvalue: 3.370872 11.584301 11.584303 11.584306

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONS Na 1 S Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz 1.998071 1.929483 1.796584 1.796584 1.796584 Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz 0.072446 0.203416 0.203416 0.203416

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 11 1.000000 -0.73846154 0.37920998 0.00000000 22.99000

Net Charge (Electrons): 1.0000

Dipole Moment (Debye): X: -3.5470 Y: 1.8214 Z: -0.0000 Ttl: 3.9873

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -0.3822 YY: -2.3108 ZZ: -3.0015 XY: -1.3451 XZ: 0.0000 YZ: -0.0000

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 4.7152 YYY: -3.1527 ZZZ: -0.0000 XYY: 1.7064 XXY: -0.1449 XXZ: -0.0000 XZZ: 2.2165 YZZ: -1.1382 YYZ: -0.0000 XYZ: 0.0000

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -9.5183 YYYY: -3.6162 ZZZZ: -1.1259 XXXY: 1.7881 XXXZ: 0.0000 YYYX: 2.3281 YYYZ: -0.0000 ZZZX: 0.0000 ZZZY: -0.0000


XXYY: -2.0670 XXZZ: -2.0121 YYZZ: -0.8069 XXYZ: -0.0000 YYXZ: 0.0000 ZZXY: 0.8405

HyperChem log stop -- Wed Nov 16 09:28:48 2011.

SISTEM H2O

HyperChem log start -- Wed Nov 16 09:22:38 2011.Single Point, AbInitio, molecule = (untitled).Convergence limit = 0.0000100 Iteration limit = 50Accelerate convergence = YESThe initial guess of the MO coefficients is from eigenvectors of the core Hamiltonian.Shell Types: S, S=P.RHF Calculation:

Singlet state calculationNumber of electrons = 10Number of Doubly-Occupied Levels = 5Charge on the System = 0Total Orbitals (Basis Functions) = 7Primitive Gaussians = 21


2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.206 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 39.3446318147Iteration = 2 Difference = 0.2896930446Iteration = 3 Difference = 0.0179541920Iteration = 4 Difference = 0.0008294405Iteration = 5 Difference = 0.0000362539Iteration = 6 Difference = 0.0000003285


Energy=-47038.567278 kcal/mol Symmetry=C2V

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -47038.5672783 (kcal/mol)Total Energy = -74.960719180 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 46802.2079149 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 74.584056605 (a.u.)The Virial (-V/T) = 2.0051eK, ee and eN Energy = -52784.7833545 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 5746.2160762 (kcal/mol)

MOLECULAR POINT GROUP C2V

EIGENVALUES(eV)Symmetry: 1 A1 2 A1 1 B2 3 A1 1 B1 Eigenvalue: -550.610025 -34.307899 -16.978059 -11.987000 -10.529974Symmetry: 4 A1 2 B2 Eigenvalue: 16.135371 20.520122

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONS O 1 S O 1 S O 1 Px O 1 Py O 1 Pz 1.997549 1.817754 1.351643 1.205538 2.000000 H 2 S H 3 S 0.813757 0.813758

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 8 -0.372484 -0.66935430 0.28352437 0.00000000 15.99900 2 1 0.186243 -0.66935430 1.24352437 0.00000000 1.00800 3 1 0.186242 0.23574361 -0.03647215 -0.00000000 1.00800


Dipole Moment (Debye): X: 1.3791 Y: 0.9752 Z: -0.0000 Ttl: 1.6890

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -6.6358 YY: -3.9401 ZZ: -6.0921 XY: -0.6810 XZ: 0.0000 YZ: -0.0000

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 10.7134 YYY: -3.7474 ZZZ: -0.0000 XYY: 2.0809 XXY: -1.5620 XXZ: -0.0000


XZZ: 3.5312 YZZ: -2.1138 YYZ: -0.0000 XYZ: 0.0000

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -17.6257 YYYY: -7.8965 ZZZZ: -3.2294 XXXY: 3.7594 XXXZ: 0.0000 YYYX: 2.5805 YYYZ: -0.0000 ZZZX: 0.0000 ZZZY: -0.0000 XXYY: -3.8252 XXZZ: -3.5528 YYZZ: -2.3933 XXYZ: -0.0000 YYXZ: 0.0000 ZZXY: 1.4428


SISTEM Na+ – H2O

HyperChem log start -- Wed Nov 16 09:34:44 2011.Single Point, AbInitio, molecule = (untitled).Convergence limit = 0.0000100 Iteration limit = 50Accelerate convergence = NOThe initial guess of the MO coefficients is from eigenvectors of the core Hamiltonian.Shell Types: S, S=P.UHF Calculation:

Singlet state calculationNumber of electrons = 20in whichNumber of Alpha Electrons = 10Number of Beta Electrons = 10Charge on the System = 1Total Orbitals (Basis Functions) = 16Primitive Gaussians = 48


2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.


4589 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 73.3331306324Iteration = 2 Difference = 1.9928715185Iteration = 3 Difference = 0.1161814601Iteration = 4 Difference = 0.0082832103Iteration = 5 Difference = 0.0011217701Iteration = 6 Difference = 0.0002149461Iteration = 7 Difference = 0.0000467441Iteration = 8 Difference = 0.0000106125Iteration = 9 Difference = 0.0000061725Energy=-147333.296315 kcal/mol Symmetry=CS


MOLECULAR POINT GROUP CS

EIGENVALUES(eV)Alpha Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -1102.439857 -557.388172 -83.236018 -46.665999 -46.655892Symmetry: 5 A' 6 A' 2 A" 7 A' 8 A' Eigenvalue: -46.646743 -39.485809 -21.810468 -18.292225 -16.785090Symmetry: 9 A' 10 A' 3 A" 4 A" 11 A' Eigenvalue: 4.748196 8.139725 11.814295 12.642656 12.660350Symmetry: 12 A' Eigenvalue: 15.102921Beta Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -1102.439857 -557.388171 -83.236018 -46.665999 -46.655892Symmetry: 5 A' 6 A' 2 A" 7 A' 8 A' Eigenvalue: -46.646744 -39.485802 -21.810467 -18.292219 -16.785087Symmetry: 9 A' 10 A' 3 A" 4 A" 11 A' Eigenvalue: 4.748196 8.139726 11.814295 12.642656 12.660350Symmetry: 12 A' Eigenvalue: 15.102921

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONS


Alpha Orbitals: Na 1 S Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz 0.999036 0.965072 0.896397 0.901003 0.896518 Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz O 2 S 0.057048 0.104401 0.120084 0.104624 0.998901 O 2 S O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S 0.915283 0.615903 0.876080 0.758425 0.395612 H 4 S 0.395612Beta Orbitals: Na 1 S Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz 0.999036 0.965072 0.896397 0.901003 0.896518 Na 1 S Na 1 Px Na 1 Py Na 1 Pz O 2 S 0.057048 0.104401 0.120084 0.104624 0.998901 O 2 S O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S 0.915283 0.615902 0.876079 0.758425 0.395613 H 4 S 0.395612

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 11 0.911633 -1.91893478 -0.85209569 -0.02107513 22.99000 2 8 -0.329184 -1.91893478 1.41790431 -0.02107513 15.99900 3 1 0.208776 -0.92898394 1.76790050 -0.02107513 1.00800 4 1 0.208776 -2.41390212 1.76790050 0.83625211 1.00800


Dipole Moment (Debye): X: 183.8960 Y: -18.8203 Z: 1.2520 Ttl: 184.8608

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -354.8488 YY: -7.3714 ZZ: -8.0382 XY: 56.3281 XZ: 0.6947 YZ: 2.1696

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 736.5229 YYY: -81.9967 ZZZ: -0.1454 XYY: 281.4450 XXY: -99.6943 XXZ: -8.0624 XZZ: 21.1473 YZZ: -5.0114 YYZ: 1.7214 XYZ: 7.1812

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -1524.5644 YYYY: -138.1089 ZZZZ: -6.0903 XXXY: 250.0356 XXXZ: 26.5586 YYYX: 272.5389 YYYZ: 1.0156 ZZZX: 5.9286 ZZZY: -1.2393


XXYY: -536.8686 XXZZ: -47.8469 YYZZ: -16.0105 XXYZ: -25.5037 YYXZ: 10.6512 ZZXY: 18.7996


SISTEM K+ – H2O


Singlet state calculationNumber of electrons = 28in whichNumber of Alpha Electrons = 14Number of Beta Electrons = 14Charge on the System = 1Total Orbitals (Basis Functions) = 20Primitive Gaussians = 60


2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.9271 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 23.4225093824Iteration = 2 Difference = 30.1928090779Iteration = 3 Difference = 6.8891967177Iteration = 4 Difference = 0.7250862950


Iteration = 5 Difference = 0.0683202401Iteration = 6 Difference = 0.0056443607Iteration = 7 Difference = 0.0006049754Iteration = 8 Difference = 0.0000832089Iteration = 9 Difference = 0.0000141556Iteration = 10 Difference = 0.0000027559Energy=-419181.722453 kcal/mol Symmetry=CS



EIGENVALUES(eV)Alpha Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 1 A" 4 A' Eigenvalue: -3597.245716 -557.012764 -392.175425 -313.415430 -313.414841Symmetry: 5 A' 6 A' 7 A' 2 A" 8 A' Eigenvalue: -313.405510 -52.019000 -38.827763 -30.720072 -30.718694Symmetry: 9 A' 3 A" 10 A' 11 A' 12 A' Eigenvalue: -30.667105 -21.176695 -17.492379 -16.020329 -0.818951Symmetry: 4 A" 13 A' 14 A' 15 A' 5 A" Eigenvalue: 3.917936 3.944663 5.020175 9.599173 12.416776Beta Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 1 A" 4 A' Eigenvalue: -3597.245716 -557.012763 -392.175425 -313.415430 -313.414841Symmetry: 5 A' 6 A' 7 A' 2 A" 8 A' Eigenvalue: -313.405510 -52.019001 -38.827759 -30.720072 -30.718694Symmetry: 9 A' 3 A" 10 A' 11 A' 12 A' Eigenvalue: -30.667105 -21.176694 -17.492375 -16.020327 -0.818951Symmetry: 4 A" 13 A' 14 A' 15 A' 5 A" Eigenvalue: 3.917936 3.944663 5.020175 9.599173 12.416776

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONSAlpha Orbitals: K 1 S K 1 S K 1 Px K 1 Py K 1 Pz 0.999915 0.997241 0.996789 0.996868 0.996794 K 1 S K 1 Px K 1 Py K 1 Pz K 1 S 0.998696 0.905382 0.912042 0.905589 0.029768


K 1 Px K 1 Py K 1 Pz O 2 S O 2 S 0.099008 0.119565 0.099447 0.998910 0.915238 O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S H 4 S 0.613166 0.866176 0.755181 0.397112 0.397112Beta Orbitals: K 1 S K 1 S K 1 Px K 1 Py K 1 Pz 0.999915 0.997241 0.996789 0.996868 0.996794 K 1 S K 1 Px K 1 Py K 1 Pz K 1 S 0.998696 0.905382 0.912042 0.905589 0.029768 K 1 Px K 1 Py K 1 Pz O 2 S O 2 S 0.099008 0.119565 0.099447 0.998910 0.915238 O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S H 4 S 0.613165 0.866175 0.755181 0.397113 0.397112

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 19 0.885789 -2.12001366 -0.83475156 -0.01513010 39.10200 2 8 -0.297339 -2.12001366 1.92524844 -0.01513010 15.99900 3 1 0.205775 -1.13006282 2.27524462 -0.01513010 1.00800 4 1 0.205775 -2.61498099 2.27524462 0.84219715 1.00800


Dipole Moment (Debye): X: 284.6771 Y: -8.8495 Z: 1.2640 Ttl: 284.8174

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -611.1460 YY: -7.4490 ZZ: -14.2947 XY: 47.7696 XZ: 0.8654 YZ: 3.0431

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 1382.9687 YYY: -35.4241 ZZZ: -0.0293 XYY: 555.7048 XXY: -83.0924 XXZ: -9.1691 XZZ: 36.7921 YZZ: -2.0914 YYZ: 5.7726 XYZ: 11.0667

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -3158.6140 YYYY: -205.5650 ZZZZ: -12.6205 XXXY: 244.8613 XXXZ: 32.1696 YYYX: 708.6191 YYYZ: 10.1748 ZZZX: 6.3888 ZZZY: -1.4335 XXYY: -1166.2250 XXZZ: -88.0338 YYZZ: -29.5463 XXYZ: -40.6026 YYXZ: 20.0536 ZZXY: 18.7799

HyperChem log stop -- Wed Nov 16 20:14:53 2011.SISTEM Mg – H2O



Triplet state calculationNumber of electrons = 20in whichNumber of Alpha Electrons = 11Number of Beta Electrons = 9Charge on the System = 2Total Orbitals (Basis Functions) = 16Primitive Gaussians = 48


2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.4590 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 54.2358757436Iteration = 2 Difference = 0.9459240542Iteration = 3 Difference = 0.1562144469Iteration = 4 Difference = 0.0342546688Iteration = 5 Difference = 0.0248150310Iteration = 6 Difference = 0.0395878825Iteration = 7 Difference = 0.0004149855Iteration = 8 Difference = 0.0003073031Iteration = 9 Difference = 0.0070050440Iteration = 10 Difference = 0.0059627303Iteration = 11 Difference = 0.0000002474


Energy=-170320.696053 kcal/mol Symmetry=CS



EIGENVALUES(eV)Alpha Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -1335.390569 -577.482112 -113.914771 -70.878149 -70.781536Symmetry: 5 A' 6 A' 2 A" 7 A' 8 A' Eigenvalue: -70.777620 -57.105432 -37.345663 -36.195057 -34.875257Symmetry: 9 A' 10 A' 3 A" 4 A" 11 A' Eigenvalue: -16.606629 -5.344484 -2.409329 -0.417395 -0.391537Symmetry: 12 A' Eigenvalue: 2.015238Beta Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -1334.856070 -576.562670 -112.785553 -70.457327 -70.384670Symmetry: 5 A' 6 A' 2 A" 7 A' 8 A' Eigenvalue: -70.375015 -52.194890 -36.024319 -33.159551 -12.453617Symmetry: 9 A' 10 A' 3 A" 4 A" 11 A' Eigenvalue: -5.386521 -3.832917 -1.697496 2.068370 2.150201Symmetry: 12 A' Eigenvalue: 4.607156

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONSAlpha Orbitals: Mg 1 S Mg 1 S Mg 1 Px Mg 1 Py Mg 1 Pz 0.999980 0.999379 0.936995 0.937441 0.937142 Mg 1 S Mg 1 Px Mg 1 Py Mg 1 Pz O 2 S 0.975563 0.064462 0.079734 0.065533 0.999179 O 2 S O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S 0.962304 0.767555 0.927799 0.864256 0.241340 H 4 S 0.241340Beta Orbitals: Mg 1 S Mg 1 S Mg 1 Px Mg 1 Py Mg 1 Pz


0.999386 0.977035 0.941201 0.940774 0.941234 Mg 1 S Mg 1 Px Mg 1 Py Mg 1 Pz O 2 S 0.036723 0.059420 0.073701 0.059301 0.998911 O 2 S O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S 0.906993 0.584728 0.472548 0.433063 0.287491 H 4 S 0.287491

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 12 0.974998 -2.10502091 -0.90019004 -0.02041689 24.31200 2 8 0.082664 -2.10502091 1.18980996 -0.02041689 15.99900 3 1 0.471169 -1.11507007 1.53980615 -0.02041689 1.00800 4 1 0.471170 -2.59998824 1.53980615 0.83691035 1.00800


Dipole Moment (Debye): X: 202.0632 Y: 3.0203 Z: 1.6925 Ttl: 202.0928

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -426.8922 YY: 6.4598 ZZ: -7.7999 XY: 12.1849 XZ: -0.4616 YZ: 3.1452

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 959.0750 YYY: 7.5234 ZZZ: 0.8824 XYY: 247.6835 XXY: -11.7783 XXZ: -5.4330 XZZ: 22.3714 YZZ: 0.7913 YYZ: 3.6481 XYZ: 4.6794

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -2155.1582 YYYY: -44.3491 ZZZZ: -6.6080 XXXY: 64.6904 XXXZ: 21.0081 YYYX: 103.3711 YYYZ: 5.2535 ZZZX: 3.7545 ZZZY: 1.1745 XXYY: -512.4249 XXZZ: -54.0658 YYZZ: -9.5498 XXYZ: -19.7230 YYXZ: 5.0170 ZZXY: 7.4149


SISTEM Ca – H2O



Triplet state calculationNumber of electrons = 28in whichNumber of Alpha Electrons = 15Number of Beta Electrons = 13Charge on the System = 2Total Orbitals (Basis Functions) = 20Primitive Gaussians = 60


2-electron Integral buffers will be 32000 words (double precision) long.Two electron integrals will use a cutoff of 1.00000e-010Regular integral format is used.Computing the one-electron integrals ...Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 0%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 10%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 20%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 30%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 40%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 50%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 60%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 70%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 80%.Computing 2e integrals (s and p orbitals only): done 90%.9499 integrals have been produced.Computing the initial guess of the MO coefficients ...Iteration = 1 Difference = 42.6560827131Iteration = 2 Difference = 1.2298694457Iteration = 3 Difference = 0.1408284669Iteration = 4 Difference = 0.0282723556Iteration = 5 Difference = 0.0069355272Iteration = 6 Difference = 0.0079443422Iteration = 7 Difference = 0.0129676572Iteration = 8 Difference = 0.0001300906Iteration = 9 Difference = 0.0000898733Iteration = 10 Difference = 0.0021231115Iteration = 11 Difference = 0.0018186197


Iteration = 12 Difference = 0.0000001846Energy=-467072.029660 kcal/mol Symmetry=CS



EIGENVALUES(eV)Alpha Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -4027.846536 -576.210774 -459.189064 -375.443820 -375.429848Symmetry: 5 A' 6 A' 7 A' 8 A' 2 A" Eigenvalue: -375.428355 -70.712515 -55.887720 -46.581886 -46.407386Symmetry: 9 A' 3 A" 10 A' 11 A' 12 A' Eigenvalue: -46.393962 -36.086235 -34.827420 -33.386895 -15.207092Symmetry: 13 A' 4 A" 14 A' 15 A' 5 A" Eigenvalue: -6.092702 -5.767999 -5.624900 -2.178621 -1.288331Beta Orbitals:Symmetry: 1 A' 2 A' 3 A' 4 A' 1 A" Eigenvalue: -4027.757108 -575.271028 -459.033158 -375.391475 -375.387426Symmetry: 5 A' 6 A' 7 A' 8 A' 2 A" Eigenvalue: -375.384861 -70.392144 -50.914955 -46.388259 -46.271398Symmetry: 9 A' 3 A" 10 A' 11 A' 12 A' Eigenvalue: -46.253822 -34.763891 -31.712840 -11.303017 -7.650934Symmetry: 13 A' 4 A" 14 A' 15 A' 5 A" Eigenvalue: -4.206921 -4.131735 -3.988930 -0.969702 -0.520509

ATOMIC ORBITAL ELECTRON POPULATIONSAlpha Orbitals: Ca 1 S Ca 1 S Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz 0.999996 0.999880 0.998306 0.998277 0.998316 Ca 1 S Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz Ca 1 S 1.000130 0.952543 0.953640 0.952886 0.945777 Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz O 2 S O 2 S 0.052194 0.068812 0.056077 0.999251 0.965735 O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S H 4 S 0.760680 0.928869 0.860568 0.254031 0.254031Beta Orbitals:


Ca 1 S Ca 1 S Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz 0.999950 0.998257 0.998397 0.998320 0.998399 Ca 1 S Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz Ca 1 S 1.000443 0.957636 0.956574 0.957700 0.009999 Ca 1 Px Ca 1 Py Ca 1 Pz O 2 S O 2 S 0.044641 0.057150 0.044647 0.998946 0.911872 O 2 Px O 2 Py O 2 Pz H 3 S H 4 S 0.591440 0.417415 0.466847 0.295684 0.295684

NET CHARGES AND COORDINATESAtom Z Charge Coordinates(Angstrom) Mass (Mulliken) x y z 1 20 1.001055 -1.80708465 -0.74800627 -0.01487539 40.08000 2 8 0.098377 -1.80708465 1.72199373 -0.01487539 15.99900 3 1 0.450284 -0.81713380 2.07198992 -0.01487539 1.00800 4 1 0.450285 -2.30205198 2.07198992 0.84245185 1.00800


Dipole Moment (Debye): X: 242.5943 Y: 1.1459 Z: 1.2354 Ttl: 242.6001

Quadrupole Moment (Debye-Ang): XX: -448.5968 YY: 7.4147 ZZ: -16.2615 XY: 18.2663 XZ: 0.3324 YZ: 4.4237

Octapole Moment (Debye-Ang^2): XXX: 892.1879 YYY: 21.6114 ZZZ: -0.6442 XYY: 364.7006 XXY: -14.7865 XXZ: -6.5388 XZZ: 34.1022 YZZ: 3.1702 YYZ: 6.1865 XYZ: 4.8830

Hexadecapole Moment (Debye-Ang^3): XXXX: -1806.9499 YYYY: -84.3296 ZZZZ: -25.1804 XXXY: 67.7674 XXXZ: 21.4724 YYYX: 369.4815 YYYZ: 13.7467 ZZZX: 6.0589 ZZZY: 2.2063 XXYY: -651.3769 XXZZ: -73.6939 YYZZ: -22.8495 XXYZ: -19.9004 YYXZ: 10.2129 ZZXY: 4.7628


Percobaan_2

Documents

Transcript of Percobaan_2