basis set superposition error

BSSE (basis set superpositon error) adalah penurunan energi kompleks dari dua molekul yang berkaitan dengan jumlah dari energi masing-masing molekul. Hal ini disebabkan dikarenakan dalam menghitung energi interaksi Van Der Waals dan ikatan hidrogen terlalu besar. Kesalahan perhitungan ini disebabkan karena fungsi basis dari 1 molekul berperilaku mendeskripsikan kerapatan elektron molekul lain. Jika kita menggunakan basis set hingga mencapai limitnya, maka tidak akan muncul BSSE. Begitu juga jika kita menggunakan basis set minimal yang tidak memiliki fungsi difusi yang cukup untuk mendeskripsikan atom lain yang berdekatan. BSSE terjadi jika kita menggunakan basis set yang “sedang-sedang saja”😛.


Metode untuk mengkoreksi BSSE yang paling populer adalah Counterpoise. Dalam metode ini kompleks molekul dihitung terlebih dahulu. Perhitungan molekul individual dilakukan dengan menggunakan basis set yang digunakan untuk menghitung kompleks molekul. Energi kompleks dihitung dengan cara energi kompleks total dikurangi dengan energi masing-masing molekul indiviual.

Einteraksi = EAB(AB)-EAB(A)-EAB(B)

koreksi counterpoise, secara teori tidak diperlukan untuk basis set yang besar. Namun biar bagaimanapun, dalam prakteknya counterpoise menghasilkan hasil yang signifikan baik jika menggunakan basis set yang besar. koreksi ini sebaiknya digunakan untuk akurasi perhitungan dari interaksi antar molekul.

Oke, sekarang kita masuk ke dalam praktik sederhana dari counterpoise, misalnya kita ingin menghitung BSSE dari dimer air menggunakan basis set 3-21g, 6-31g dan 6-31+G(d). Optimasi dilakukan menggunakan RHF.

Basis set E(in Hartree) E counterpoise corrected (in Hartree) Counterpoise Energi (in kkal/mol)
3-21G -151.1894036 -151.182383898249 4.3618622551
6-31G -151.9832159 -151.981930828183 0.7801597794
6-31+G(d) -152.0440584 -152.042646084135 0.8113010327

Di sini terlihat bahwa basis set sangat berperan penting dalam perhitungan.

Semoga bermanfa’at!
🙂

# contoh file input nya ->

# hf/3-21G
# Opt iop(5/13=1)
# freq counterpoise=2
# Units(Ang,Deg)

Input file generated by gabedit…

0 1 0 1 0 1
O 0 -1.679049 0.002390 -0.135750 1
H 0 -0.740246 0.001697 -0.041191 1
H 0 -2.048158 -0.014920 0.727285 1
O 0 1.225109 -0.001404 0.073064 2
H 0 1.624041 -0.754611 -0.323533 2
H 0 1.618302 0.766847 -0.299874 2

angka 1 dan 2 merujuk pada atom-atom molekul 1 dan 2 serta merujuk pada koreksi counterpoise kali ini digunakan dua buah molekul (counterpoise=2)

# energi koreksi counterpoise / energi BSSE seharusnya kurang dari 10 kkal/mol (kata dosen saya🙂
# salah satu cara mengurangi BSSE adalah dengan mengganti basis set hingga tidak terjadi lagi BSSE dan BSSE akan berpengaruh dalam penurunan muatan ion, jika melakukan interaksi antara ion-air misalnya.
# counterpoise hadir di Gaussian03 ke atas, sehingga pengguna Gaussian98 harus mengkoreksi BSSE secara manual.
# BSSE diambil dari Young, D. C, 2001, Computational Chemistry: A Practical Guide for Applying Techniques to Real-World Problems, John Wiley & Sons, New York.

 

2 thoughts on “basis set superposition error

  1. Pingback: Counterpoise with different charges and multiplicites gaussian 03 « neax502 simple blog

  2. Pingback: bsse in GAMESS « neax502 simple blog

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s