Article

 

Shannon Entropies of Atomic Basins and Electron Correlation Effects

 

Robin P. Sagar^1* and Minhhuy Hô²

 

¹ Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana, Apartado Postal 55–534, Iztapalapa, 09340 México D.F., México. ^*Responsible author:sagar@xanum.uam.mx.

² Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, 1001 Av. Universidad, Col. Chamilpa, CP 62009, Cuernavaca, Morelos, México.

 

Recibido el 27 de septiembre de 2007
Aceptado el 19 de diciembre de 2007

 

Abstract

Electron correlation effects on atomic basin populations of AIM theory and the resulting de/localization of the basin charge and momentum densities, as measured by local Shannon entropies and basin kinetic energies, are discussed for a series of ten– , fourteen– and eighteen–electron molecules. These results are related to the nature of the chemical environment. Correlation effects on global Shannon entropies and kinetic energies are also examined.

Key words: Shannon entropy, charge density, momentum density, electron correlation, AIM basin.

 

Resumen

Los efectos de la correlación electrónica sobre las poblaciones de las cuencas atómicas de la teoría AIM, y la des/localización resultante de la densidad de carga en las cuencas, medidas por entropías de Shannon locales y las energías cinéticas de las cuencas, están discutidos para series de moléculas con diez, catorce y dieciocho electrones. Los resultados están relacionados con la naturaleza del ambiente químico. Se estudian también los efectos de la correlación sobre las entropías y energías cinéticas globales.

Palabras clave: Entropía de Shannon, densidad de carga, densidad de momento, correlación electrónica, cuenca AIM.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Acknowledgment

The authors thank the Consejo Nacional de Ciencias y Tecnología (CONACyt) and the PROMEP program of the Secretario de Educación Pública in México for support.

 

References

1. Shannon, C. E. Bell Syst. Tech. J. 1948, 27, 379–423, reprinted in Shannon C. E. Claude Elwood Shannon: collected papers, IEEE Press New York, 1993.         [ Links ]

2. Collins D. M. Z. Naturforsch. 1993, 48a, 68–74; Ramírez, J. C.; Hernández–Pérez, J. M.; Sagar, R. P.; Esquivel, R. O.; Hô, M.; Smith Jr., V. H. Phys. Rev. A. 1998, 58, 3507–3515 and references therein.         [ Links ]

3. Thakkar, A. J. Adv. Chem. Phys. 2003, 128, 303–352.         [ Links ]

4. Kutzelnigg, W. Angew. Chem. Internal Edit. 1973, 12, 546–562;         [ Links ] Backsay, G. B.; Reimers, J. R.; Nordholm, S. J. Chem. Ed. 1997, 74, 1494–1502;         [ Links ] Nordholm, S. J. Chem. Ed. 1988, 65, 581–584.         [ Links ]

5. Bialynicki–Birula, I.; Mycielski, J. Commun. Math. Phys. 1975, 44, 129–132.         [ Links ]

6. De Proft, F.; Ayers, P. W.; Sen, K. D.; Geerlings, P. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9969–9973.         [ Links ]

7. Hô, M.; Sagar, R. P.; Pérez–Jorda, J. M.; Smith Jr., V. H.; Esquivel, R. O. Chem. Phys. Lett. 1994, 219, 15–20.         [ Links ]

8. Gadre, S. R. Rev. Mod. Quant. Chem. 2002, 1, 108–147.         [ Links ]

9. Bader, R. F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory, Oxford University Press, Oxford, 1990.         [ Links ]

10. Hô, M.; Smith Jr. V. H.; Weaver, D. F.; Gatti, C.; Sagar, R. P.; Esquivel, R. O. J. Chem. Phys. 1998, 108, 5469–5475.         [ Links ]

11. Hô, M.; Clark, J.; Smith, Jr. V. H.; Weaver, D. F.; Gatti, C.; Sagar, R. P.; Esquivel, R. O. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7572–7580.         [ Links ]

12. Gatti, C.; MacDougall, P. J.; Bader, R. F.W. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3792–3804.         [ Links ]

13. Frisch, M.J.; Trucks, G.W.; Head–Gordon, M.; Gill, P. M. W.; Wong, M. W.; Foresman, J. B.; Johnson, B. G.; Schlegel, H. B.; Robb, M. A.; Repogle, E. S.; Gomperts, R.; Andrés, J. L.; Raghavachari, K.; Binkley, J. S.; González, C.; Martín, R. L.; Fox, D. J.; DeFrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. J. P.; Pople, J. A. GAUSSIAN 98, Gaussian Inc., Pittsburgh, PA, 1998.         [ Links ]

14. Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Structure, Prentice–Hall, New York, 1996.         [ Links ]

15. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. V. R.; Pople, J. A. Ab Initio Molecular Orbital Theory, Wiley–Interscience, New York, 1986.         [ Links ]

16. Obtained from Bader, R. F. W. Department of Chemistry, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada.         [ Links ]

17. Hô, M.; Smith Jr., V. H.; Weaver, D. F.; Sagar, R. P.; Esquivel, R. O.; Yamamoto, S. J. Chem. Phys. 1998, 109, 10620–10627.         [ Links ]