７月３０日（木）に、１年生１５名が、名古屋大学理学部化学科の量子研究室を訪問し、量子化学計算の実習に臨みました。
実習に先立って、物質と電子の関係について学び、原子同士がくっついて化学結合をつくるときに電子が「共有されたり」「奪われたり」すること、モノが発光したり半導体になったり磁石になったりするときには電子が関係していることを知りました。
量子の物理方程式に基づいて計算することで、目に見えない分子中の電子が、「どこにいるか」「どのようなエネルギーか」「どの光を吸収するか」ということを調べることができます。
今回の実習では、まず、エタン・エチレン・アセチレンそれぞれの炭素ー炭素結合の長さ・振動数・電子の分布を計算し、PCの画面上で3Dモデルを作成し、３つの分子における炭素―炭素結合の違いを目で確認しました。次に、酢酸メチルの塩基性条件での加水分解の反応機構を計算しました。量子化学計算をすると、化学反応の過程で原子がどのような動きをするのかを捉えられることがわかりました。
実習を通して、目に見えない分子のふるまいが物理と数学で説明できるということを学び、とても有意義な経験となりました。
