De la misma manera que los exponentes mostrados en la Tabla 1 fueron ajustados variacionalmente en el ambiente atómico, se puede efectuar la misma optimización en los exponentes de los conjuntos de base en sistemas moleculares y adecuarlos a ese ambiente. La tendencia general en cálculos moleculares es que cada átomo en la molécula presente su conjunto de base y que, de acuerdo con el método Hartree-Fock-Roothaan, los mismos sean combinados para producir los orbitales moleculares. Los exponentes de las funciones de base pueden ser optimizados para ajustar de la manera más adecuada la distribuição electrónica en el ambiente molecular. De esta forma, un mismo número de funciones de base que describe un átomo, seguramente presentará diferentes exponentes dependiendo de que si ellos fueron ajustados en un átomo aislado o en un ambiente molecular. Esta diferencia entre los exponentes optimizados en un ambiente atómico y uno molecular caracteriza lo que se denomina en la literatura de exponentes optimizados en un ambiente atómico y exponentes optimizados en un ambiente molecular.

La Tabla 2 muestra un ejemplo para el átomo de F de exponentes de un conjunto de funciones de Slater optimizados en el átomo aislado y optimizados en la molécula de F₂. Este ejemplo muestra, conforme lo esperado, que los exponentes ajustados en el ambiente atómico difieren de aquellos ajustados en el ambiente molecular. Se debe recordar que los exponentes están siendo optimizados con relación al criterio de energía mínima y que las interacciones sufridas por las partículas en el ambiente molecular son diferentes a las del ambiente atómico.

Basándose en este ejemplo se puede imaginar una situación más compleja. El esfuerzo computacional en el proceso de optimización de los exponentes de un mismo conjunto de base en el ambiente atómico y en el ambiente de una molécula diatómica homonuclear no deben diferenciarse significativamente. Las etapas que deberán gastar más tiempo computacional deberán ser el tiempo que se gastará con la construcción de la matriz de Fock, el proceso de convergencia del cálculo Hartree-Fock y el mayor número de integrales a ser calculado en el ambiente molecular. Mas suponiéndose una molécula más compleja, se puede verificar que el tiempo usado en el proceso de optimización de los exponentes en ese ambiente podrá hacerse computacionalmente prohibido. Si cada átomo en la molécula necesita tener sus exponentes optimizados, el costo computacional crecerá exponencialmente. Para tener una idea, se puede imaginar la optimización de cinco funciones de Slater para un átomo de C en el estado fundamental correspondiendo las funciones 1s, 2s, 2p_x, 2p_y e 2p_z y la optimización de los exponentes de los átomos de carbono en una molécula como el propano que contiene tres átomos de carbono. El número de funciones de base a ser optimizado en la molécula, desconsiderando propiedades de simetría y las 8 funciones 1s de los átomos de hidrogeno, sería de 5 funciones de base. El número de las integrales de energía a ser calculado está directamente relacionado al número de funciones de base a ser utilizado. Mientras que las integrales de energía cinética y de atracción núcleo-electrón crecen en el orden de n² (más exactamente: n(n+1)/2), donde n representa el número de funciones de base, el número de integrales de repulsión electrón-electrón crece en el orden de n⁴ (o sea, (n⁴+2n³+3n²+2n)/8). Se puede, por lo tanto, verificar que el número de integrales de repulsión electrón-electrón a ser calculado en el propano, será de 7260, mientras que en el ambiente atómico es de apenas 120. Sin embargo, esto no es tan grave, así que cualquier cálculo molecular deberá manipular este número significante de integrales. Una parte importante del problema está en la manera como son variados los exponentes para alcanzarse la energía mínima. Los métodos más eficientes y utilizados en la minimización de la energía están basados en informaciones contenidas en el gradiente de energía con relación a los parámetros a ser optimizados. La obtención de los gradientes de energía con relación a los exponentes de las funciones de base a través de métodos analíticos producen expresiones matemáticas mucho más complejas que aquella obtenida para la energía electrónica del sistema. En casos simplificados, se puede determinar los gradientes de energía a través de métodos numéricos. En este caso, para cada exponente a ser optimizado se debe realizar una serie de 3 a 5 cálculos Hartree-Fock para posibilitar el cálculo de una derivada de la energía con relação a ese exponente, o sea, pse puede traducir esto como un esfuerzo computacional gigantesco cuando se compara con cálculos atómicos y que el proceso de optimización de los exponentes en ambiente molecular está restringido actualmente a sistemas moleculares pequeños.

¿Cómo resolver el problema de los exponentes de funciones de base en ambiente molecular? La sugestión más simple es buscar verificar cual es la pérdida de energía si fuesen utilizados los exponentes optimizados para el átomo en el cálculo molecular. La Tabla 2 muestra el resultado de la transferencia del conjunto de base del átomo de F para la molécula de F₂ y el respectivo valor de energía para el mismo cálculo con exponentes optimizados en la molécula. Pode-se observar que a perda de energía é relativamente pequeña. Una alternativa para minimizar esa perdida de energía sería optimizar los exponentes de un conjunto de base mayor en un ambiente atómico y transferirlo para el ambiente molecular. La idea de la transferibilidad, aunque no corresponda al conjunto de base más adecuado, es funcional y se convirtió en la tendencia de casi todos los cálculos Hartree-Fock. De una cierta forma, el control de los resultados moleculares fue transferido practicamente para el control del número de funciones de base a ser utilizado. Las funciones de base de diferentes tamaños serían optimizadas en un ambiente atómico y transferidas para ambientes moleculares y el conjunto que presentase resultados más adecuados en términos de energía y computacionalmente más viables sería utilizado para diferentes cálculos moleculares. Esta observación debe ser evaluada con precaución, ya que los cálculos moleculares presentan exigencias que no son observadas en cálculos atómicos, desde que la nube electrónica estará bajo la influencia de más de un núcleo atómico y por lo tanto, deformando la nube electrónica y un campo no esférico tendrá lugar y consecuentemente afectando significativamente las energías y otras propiedades electrónicas. No obstante, aspectos más relacionados a los cálculos moleculares serán discutidos después de la presentación de otros criterios para optimizar funciones de onda.