Cos'è una zmatrix?

Una zmatrix è un modo per definire le strutture molecolari usando coordinate interne, anziché coordinate cartesiane. Sono utilizzati per la creazione di geometrie di input per i sistemi molecolari in molti programmi di chimica molecolare e computazionale e possono fornire informazioni sulla connettività molecolare che non è sempre disponibile da coordinate cartesiane.

Gli atomi e le lunghezze del legame possono essere inseriti come variabili o numeri reali e possono essere dichiarati in qualsiasi ordine. Le variabili possono riferirsi a uno qualsiasi degli atomi o possono essere definite come riferite a un singolo atomo. Il numero di linea della matrice Z viene quindi utilizzato per indicare la connettività tra gli atomi.

Ad esempio, per una molecola C2H4 le variabili RCC e RCH specificano le distanze tra ciascun atomo di idrogeno e ciascun atomo C, mentre HCC specifica la lunghezza del legame tra ciascun atomo C e l'atomo di idrogeno. Vengono anche utilizzate variabili per gli angoli e queste possono essere specificate come semplici valori numerici o in espressioni generali che coinvolgono valori simbolici come 180-HCC/2.

I vincoli di simmetria su una molecola possono essere aggiunti naturalmente alla matrice Z e possono essere utilizzati per l'ottimizzazione della geometria. Ad esempio, nell'anello del benzene, se le lunghezze del legame OH sono equivalenti e la molecola è vincolata alla simmetria C2V, questo può essere specificato nella matrice Z.

WebMO consente inoltre agli utenti di modificare la matrice Z predefinita, che viene creata ogni volta che una molecola viene aggiunta o eliminata. Ciò è utile se una particolare coordinata deve essere scansionata o per ridurre al minimo la sensibilità numerica in un'ottimizzazione. Per utilizzare questo, impostare la proprietà attiva della matrice Z su True.