Metodologie informatiche per la chimica

Metodologie informatiche per la
chimica
Dr. Sergio Brutti
Esr 3 – algebra lineare e molecole
Esercizio 1
Considerate la molecola di metano.
•
•
•
•
•
•
•
Calcolare le distanze di legame C-H;
Calcolare l’angolo H-C-H;
Determinate l’equazione del piano H(1)CH(2);
Calcolate la distanza di H(3) dal piano H(1)CH(2);
Calcolate l’angolo tra il piano H(1)CH(2) e H(3);
Determinate l’equazione del piano H(3)CH(4);
Calcolate l’angolo diedro tra i due piani HCH considerati;
C
H(1)
H(2)
H(3)
H(4)
-1.47920
-0.40920
-1.91597
-1.83550
-1.77928
3.60226
3.60226
4.31105
3.78561
2.63551
0.00000
0.00000
-0.67212
0.99213
-0.34678
Esercizio 2
Considerate la molecola d’acqua ossigenata.
1. Verificate che i quattro atomi siano complanari.
2. Calcolare le (6) distanze tra coppie di atomi diverse (H-H, O-H e OO)
3. Costruite la connettività della molecola (quale atomo è legato a
quale atomo)
4. Calcolate i due angoli H-O-O nella molecola di acqua ossigenata e
verificate che siano identici
O(1)
O(2)
H(1)
H(2)
-6.59737
-5.28101
-6.84481
-5.03357
5.00129
5.00241
4.25955
5.74415
-0.00378
-0.00470
0.60408
-0.61256
Esercizio 3
Considerate l’acido acetico.
1. Calcolare le (4) distanze C-O e dire quali coppie sono legate e
quali formano un legame semplice e quale un legame doppio.
2. Verificate se la subunità C-C(=O)-O è planare
3. Calcolare le (4) distanze O-H (escludendo dai calcoli l’ossigeno
O=C) identificate l’atomo di idrogeno legato O-H e la lunghezza di
tale legame.
4. Costruite la connettività degli atomi nella molecola
5. Verificare se la subunità O=C-O-H è planare
6. Calcolate gli angoli H-C-C, C-C=O, O=C-O e C-O-H
7. Calcolate l’angolo tra il legame H-C e il piano C-C=O
C(1)
C(2)
O(1)
O(2)
H(1)
H(2)
H(3)
H(4)
-3.65956
-4.98723
-3.51786
-2.61794
-5.78707
-5.08272
-5.08450
-2.88529
4.62839
3.93229
5.84040
3.76820
4.67763
3.31034
3.32649
2.83004
-0.00010
-0.00483
0.00278
-0.00048
0.00314
0.88874
-0.90919
-0.00344
Esercizio 4
Considerate la molecola di metilborano CH3BH2.
1. Individuare quali H sono legati al boro e quali al carbonio e
calcolarne le distanze di legame.
2. Costruite la connettività degli atomi nella molecola.
3. Calcolare l’angolo H-B-C e l’angolo B-C-H
4. Verificate se la subunità H2B-C è planare.
5. Calcolare l’angolo tra un H legato a C e il piano HBC.
6. Calcolare l’angolo diedro tra i piani H2B e CH2.
B
C
H(1)
H(2)
H(3)
H(4)
H(5)
-1.68871
-0.76952
-2.68233
-1.38017
-1.21735
-0.68398
0.23895
3.64957
4.94173
3.62417
2.70948
5.71508
5.34058
4.67574
-0.00419
0.00342
0.63438
-0.64956
0.66136
-1.02821
0.38144