Плотность деформации Вороного

Плотность деформации Вороного (VDD) — это метод, используемый в вычислительной химии для расчета атомных зарядов распределения молекулы с целью получения информации о ее химических свойствах. Метод основан на разбиении пространства на непересекающиеся атомные области, смоделированные как ячейки Вороного , и последующем вычислении плотности деформации внутри этих ячеек (т.е. степени, в которой электронная плотность отличается от плотности несвязанного атома).

Заряд VDD Q _A атома A вычисляется как (численный) интеграл от плотности деформации ∆ ρ ( r ) = ρ ( r ) – Σ _B ρ _B ( r ), связанной с образованием молекулы из ее атомов по объем ячейки Вороного атома А:

$Q_{A}=-\int \limits _{{\text{Voronoi cell }}A}{\Big (}\rho (\mathbf {r} )-\sum _{B}\rho _{B}(\mathbf {r} ){\Big )}d\mathbf {r}$

Ячейка Вороного атома A определяется как пространство пространства, ограниченное средними плоскостями связи и перпендикулярное всем осям связей между ядром A и соседними с ним ядрами (ср. Ячейки Вигнера – Зейтца в кристаллах). Таким образом, ячейка Вороного атома А представляет собой область пространства, расположенную ближе к ядру А, чем к любому другому ядру. Кроме того, ρ ( r ) — электронная плотность молекулы, а Σ _B ρ _B ( r ) — суперпозиция атомных плотностей ρ _B фиктивной промолекулы без химических взаимодействий, что связано с ситуацией, когда все атомы нейтральны.

Обратите внимание, что атомный заряд не является физической наблюдаемой величиной . Тем не менее, было доказано, что это полезный способ компактного описания и анализа распределения электронной плотности в молекуле , что важно для понимания поведения последней. В этой связи преимуществом атомных зарядов Q _A ВДД является то, что они имеют достаточно прямую и прозрачную интерпретацию. Вместо измерения количества заряда, связанного с конкретным атомом A, Q _A непосредственно контролирует, сколько заряда перетекает в результате химических взаимодействий из ( Q _A > 0) или в ( Q _A < 0) ячейки Вороного атома A. , то есть область пространства, которая находится ближе к ядру А, чем к любому другому ядру.

См. также

• Частичная оплата