Cyclisches H6 mit einem und zwei Elektronen

Inputfile für H65+
!
! H6_5plus
!
 $CONTRL SCFTYP=ROHF MULT=2 ICHARG=5 RUNTYP=ENERGY COORD=UNIQUE $END
 $SYSTEM TIMLIM=10 MEMORY=60000000 $END
 $BASIS GBASIS=STO NGAUSS=6 $END
 $GUESS GUESS=HUCKEL $END
 $DATA
H6_5plus
DNH 6

H 1.0 0.00000 1.000 0.00000
 $END
 

Inputfile für H64+
!
! H6_4plus
!
 $CONTRL SCFTYP=RHF MULT=1 ICHARG=4 RUNTYP=ENERGY COORD=UNIQUE $END
 $SYSTEM TIMLIM=10 MEMORY=60000000 $END
 $BASIS GBASIS=STO NGAUSS=6 $END
 $GUESS GUESS=HUCKEL $END
 $DATA
H6_5plus
DNH 6

H 1.0 0.00000 1.000 0.00000
 $END

Output: blau: Ein-Elektronsystem

FINAL ENERGY IS 0.9384743606 AFTER 2 ITERATIONS
FINAL ENERGY IS 3.1508176460 AFTER 2 ITERATIONS
FINAL ENERGY ist die Gesamtenergie, also Elektronen- plus Kern-Kern-Energie. Durch die hohe positive Ladung im Einelektronensystem hat dieses eine höhere Energie als das 2-Elektronensystem.

------------
EIGENVECTORS   Zum Vergleich sind darunter die MO's für H65+
               angegeben (dunkelblau)

------------
              1          2          3         4          5
           -2.2123    -1.6342    -1.6342   -1.0710    -1.0710
             A1G         E1U       E1U        E2G        E2G
1 H 1 S   0.259352  -0.457463  -0.264117  -0.434725  -0.752966
2 H 2 S   0.259352  -0.457463   0.264117  -0.434725   0.752966
3 H 3 S   0.259352   0.000000   0.528233   0.869450   0.000000
4 H 4 S   0.259352   0.457463   0.264117  -0.434725  -0.752966
5 H 5 S   0.259352   0.457463  -0.264117  -0.434725   0.752966
6 H 6 S   0.259352   0.000000  -0.528233   0.869450   0.000000
              1          2          3         4          5
           -2.6511    -2.0647   -2.0647    -1.5029    -1.5029
             A1G        E1U       E1U        E2G        E2G
1 H 1 S   0.259352  -0.457463  -0.264117  -0.434725  -0.752966
2 H 2 S   0.259352  -0.457463   0.264117  -0.434725   0.752966
3 H 3 S   0.259352   0.000000   0.528233   0.869450   0.000000
4 H 4 S   0.259352   0.457463   0.264117  -0.434725  -0.752966
5 H 5 S   0.259352   0.457463  -0.264117  -0.434725   0.752966
6 H 6 S   0.259352   0.000000  -0.528233   0.869450   0.000000


             6
          -0.5972
            B2U
1 H 1 S   0.814765
2 H 2 S  -0.814765
3 H 3 S   0.814765
4 H 4 S  -0.814765
5 H 5 S   0.814765
6 H 6 S  -0.814765
              6
           -1.0347
             B2U
1 H 1 S   0.814765
2 H 2 S  -0.814765
3 H 3 S   0.814765
4 H 4 S  -0.814765
5 H 5 S   0.814765
6 H 6 S  -0.814765

Man sieht, dass die Eigenvektoren identisch sind. Es sind ja die Ein-Elektronen-Funktionen. Die Energien aber nicht! Sie sind für das Ein-Elektronsystem niedriger. Das sind SCF-Energien, d. h. das Elektron bewegt sich jetzt in dem durch das andere Elektron abgeschirmten Feld der 6 Kerne.

-----------------
ENERGY COMPONENTS
-----------------

WAVEFUNCTION NORMALIZATION = 1.0000000000

ONE ELECTRON ENERGY = -5.3022709741
TWO ELECTRON ENERGY = 0.4387922016
NUCLEAR REPULSION ENERGY = 5.8019531331
------------------
TOTAL ENERGY = 0.9384743606

ELECTRON-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = 0.4387922016
NUCLEUS-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = -6.0843862849
NUCLEUS-NUCLEUS POTENTIAL ENERGY = 5.8019531331
------------------
TOTAL POTENTIAL ENERGY = 0.1563590498
TOTAL KINETIC ENERGY = 0.7821153108
VIRIAL RATIO (V/T) = -0.1999181548


WAVEFUNCTION NORMALIZATION = 1.0000000000

ONE ELECTRON ENERGY = -2.6511354871
TWO ELECTRON ENERGY = 0.0000000000
NUCLEAR REPULSION ENERGY = 5.8019531331
------------------
TOTAL ENERGY = 3.1508176460

ELECTRON-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = 0.0000000000
NUCLEUS-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = -3.0421931425
NUCLEUS-NUCLEUS POTENTIAL ENERGY = 5.8019531331
------------------
TOTAL POTENTIAL ENERGY = 2.7597599906
TOTAL KINETIC ENERGY = 0.3910576554
VIRIAL RATIO (V/T) = -7.0571690710

---------------------------------------
MULLIKEN AND LOWDIN POPULATION ANALYSES
---------------------------------------

MULLIKEN ATOMIC POPULATION IN EACH MOLECULAR ORBITAL

1

2.000000

1 0.333333
2 0.333333
3 0.333333
4 0.333333
5 0.333333
6 0.333333

 MULLIKEN ATOMIC POPULATION IN EACH MOLECULAR ORBITAL

1

1.000000

1 0.166667
2 0.166667
3 0.166667
4 0.166667
5 0.166667
6 0.166667


----- POPULATIONS IN EACH AO -----
MULLIKEN LOWDIN
1 H 1 S 0.33333 0.33333
2 H 2 S 0.33333 0.33333
3 H 3 S 0.33333 0.33333
4 H 4 S 0.33333 0.33333
5 H 5 S 0.33333 0.33333
6 H 6 S 0.33333 0.33333
 ATOMIC SPIN POPULATION (ALPHA MINUS BETA)
ATOM MULL.POP. LOW.POP.
1 H 0.166667 0.166667
2 H 0.166667 0.166667
3 H 0.166667 0.166667
4 H 0.166667 0.166667
5 H 0.166667 0.166667
6 H 0.166667 0.166667
 ----- POPULATIONS IN EACH AO -----
MULLIKEN LOWDIN
1 H 1 S 0.16667 0.16667
2 H 2 S 0.16667 0.16667
3 H 3 S 0.16667 0.16667
4 H 4 S 0.16667 0.16667
5 H 5 S 0.16667 0.16667
6 H 6 S 0.16667 0.16667



----- MULLIKEN ATOMIC OVERLAP POPULATIONS -----
(OFF-DIAGONAL ELEMENTS NEED TO BE MULTIPLIED BY 2)

1 2 3 4 5

1 0.1345274
2 0.0668245 0.1345274
3 0.0245134 0.0668245 0.1345274
4 0.0161303 0.0245134 0.0668245 0.1345274
5 0.0245134 0.0161303 0.0245134 0.0668245 0.1345274
6 0.0668245 0.0245134 0.0161303 0.0245134 0.0668245

6

6 0.1345274

 ----- MULLIKEN ATOMIC OVERLAP POPULATIONS -----
(OFF-DIAGONAL ELEMENTS NEED TO BE MULTIPLIED BY 2)

1 2 3 4 5

1 0.0672637
2 0.0334122 0.0672637
3 0.0122567 0.0334122 0.0672637
4 0.0080651 0.0122567 0.0334122 0.0672637
5 0.0122567 0.0080651 0.0122567 0.0334122 0.0672637
6 0.0334122 0.0122567 0.0080651 0.0122567 0.0334122

6

6 0.0672637


TOTAL MULLIKEN AND LOWDIN ATOMIC POPULATIONS
ATOM  MULL.POP.   CHARGE     LOW.POP.  CHARGE
1 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667
2 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667
3 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667
4 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667
5 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667
6 H   0.333333   0.666667    0.333333  0.666667

1 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333
2 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333
3 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333
4 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333
5 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333
6 H   0.166667   0.833333    0.166667  0.833333



-------------------------------
BOND ORDER AND VALENCE ANALYSIS BOND ORDER THRESHOLD=0.050
-------------------------------

BOND      BOND  BOND
ATOM PAIR DIST  ORDER ATOM PAIR DIST   ORDER ATOM PAIR DIST   ORDER
  1 2     1.000  0.111    1 3   1.732  0.111   1 4     2.000  0.111
  1 5     1.732  0.111    1 6   1.000  0.111   2 3     1.000  0.111
  2 4     1.732  0.111    2 5   2.000  0.111   2 6     1.732  0.111
  3 4     1.000  0.111    3 5   1.732  0.111   3 6     2.000  0.111
  4 5     1.000  0.111    4 6   1.732  0.111   5 6     1.000  0.111

BOND      BOND   BOND
ATOM PAIR DIST   ORDER ATOM PAIR DIST   ORDER ATOM PAIR DIST ORDER
   1 2   1.000   0.056     1 3   1.732  0.056   1 4   2.000  0.056
   1 5   1.732   0.056     1 6   1.000  0.056   2 3   1.000  0.056
   2 4   1.732   0.056     2 5   2.000  0.056   2 6   1.732  0.056
   3 4   1.000   0.056     3 5   1.732  0.056   3 6   2.000  0.056
   4 5   1.000   0.056     4 6   1.732  0.056   5 6   1.000  0.056



       TOTAL    BONDED   FREE
ATOM   VALENCE  VALENCE  VALENCE
1 H    0.556    0.556    0.000
2 H    0.556    0.556    0.000
3 H    0.556    0.556    0.000
4 H    0.556    0.556    0.000
5 H    0.556    0.556    0.000
6 H    0.556    0.556    0.000
Die Bindigkeit aller H-Atome ist identisch gleich 0.556; es ist keine freie Valenz vorhanden.

      TOTAL    BONDED    FREE
ATOM  VALENCE  VALENCE   VALENCE
1 H    0.306    0.278    0.028
2 H    0.306    0.278    0.028
3 H    0.306    0.278    0.028
4 H    0.306    0.278    0.028
5 H    0.306    0.278    0.028
6 H    0.306    0.278    0.028
Im System mit einem ungepaarten Elektron ist die Bindigkeit geringer und es ist eine geringe freie Valenz vorhanden.

ATOMIC SPIN DENSITY AT THE NUCLEUS (A.U.) (wird nur für offene Systeme angezeigt)

1 H 1.0   0.0564199
2 H 1.0   0.0564199
3 H 1.0   0.0564199
4 H 1.0   0.0564199
5 H 1.0   0.0564199
6 H 1.0   0.0564199
ist natürlich an jeden Atom gleich