Elméleti reakciódinamika-kutatások a Szegedi Tudományegyetemen

Czakó Gábor

Első olvasásra meglepő lehet a kémiai reakciók világának elméleti vizsgálata, hiszen a vegyészet hagyományosan kísérleti tudomány. A mérések persze manapság is fontos szerepet játszanak a kémiában, viszont a 21. századra eljutottunk oda, hogy kísérletek nélkül, tisztán elméleti úton ki lehet számolni egy molekula pontos szerkezetét és energiáját, sőt akár azt is, hogy hogyan játszódnak le a kémiai reakciók. Ez utóbbival foglalkozik az elméleti reakciódinamika, azaz egy kémiai folyamat során időben követjük az atomok mozgását, a kémiai kötések felhasadását és kialakulását, valamint a termékek képződését. A számolások sokszor gyorsabbak és pontosabbak, mint a mérések, és az elmélet általában mélyebb betekintést ad egy kémiai folyamatba, hiszen kísérletileg csak a termékeket tudják detektálni, míg az elmélet azt is megmutatja, hogyan jutunk el a reaktánsoktól a termékekig.

Robosurfer: a csoport potenciálisenergia-felületet fejlesztő programcsomagja

A reakciódinamikai szimulációk első lépése az elektronok mozgásának leírása. Itt Schrödinger macskáját vesszük elő, aki egy dimbes-dombos felületet gyárt, majd ezen a felületen gurítja Newton almáit, azaz az atommagokat. Ezt a felületet potenciálisenergia-felületnek hívják, amit az elektronok kvantummechanikai leírása ad, és ennek a felületnek a meredeksége adja azokat az erőket, amelyek az atomokat mozgatják egy kémiai reakció során. A kutatócsoport a felületet egy sokdimenziós matematikai függvénnyel reprezentálja, ami megteremti a lehetőséget az atomok mozgásának hatékony vizsgálatához.

Vissza a tartalomhoz

MEGNYITÁS/LETÖLTÉS