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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 計算模擬區(qū) » 量子化學 » Gaussian » 高斯計算生成焓
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bit2018新蟲 (小有名氣)
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bit2018
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4樓2020-04-06 21:28:26
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計算標準摩爾生成焓首先需要設計一個反應。 一般是兩種方法 1. 根據(jù)定義設計反應。 標準摩爾生成焓由標準狀態(tài)下最穩(wěn)定單質生成標準狀態(tài)下1mol的化合物的熱效應或焓變，稱為該化合物的標準生成焓，一般用△Hf表示。 設計出來反應之后，第二步就是計算反應中所有物質的焓（H）,這樣才能用反應后減去反應前物質的焓 得到反應的焓變△Hrxn，也就是得到△Hf 因為這是根據(jù)定義去去設計的反應，所以在這個定義下 △Hrxn = △Hf 計算△Hrxn這一步才是高斯去完成的。用盡可能好的方法得到每個物質的準確的焓值是關鍵。通常來說高斯計算焓的話需要做幾何優(yōu)化和頻率計算。（幾何優(yōu)化和頻率計算必須用完全一樣的計算方法和基組，一般計算的時候opt freq一起寫就可以了）在輸出文件中搜索 Sum of electronic and thermal Enthalpies 就是計算出來該物質的焓值，高斯默認的溫度和壓力就是標況所以不用擔心。 需要注意的是，為了盡量準確應該用盡量好的方法去得到焓值。能用熱力學組合方法就用，能用高級的post-HF方法比如CCSD(T)做幾何優(yōu)化和頻率計算就用。但是一般大小的分子這個根本不現(xiàn)實。所以一般如果用DFT方法去計算的話 都需要用到熱力學校正因子，和用高精度方法再計算一次計算單點能這種做法來提高計算精度。具體流程大概是： A. 用相對經濟的方法計算幾何優(yōu)化和頻率計算得到焓校正值（Thermal correction to Enthalpy）比如關鍵詞可以寫成 opt freq B3LYP/6-31G(d) scale=ZPE的校正因子（這個因子得自己根據(jù)你用的方法查到對應的因子，https://comp.chem.umn.edu/freqscale/version3b2.htm） B. 在優(yōu)化好的結構上，用高精度方法計算一次單點能得到更加準確的單點能。 比如可以用 DSDPBEP86/def2TZVP，用計算得到的單點能+上一步得到的焓校正值，就是這個物質相對準確的焓值。 最后用目標分子的焓值減去參與反應的單質的焓值的和就是該分子的生成焓。 2. 如果這個反應沒法設計由穩(wěn)定單質反應去生成。沒法用定義方法去計算。那就要麻煩有些。 那就需要設計一個等鍵反應，要保證除了目標分子以外其他反應方程式中的分子的生成焓都是可以查到的，有實驗數(shù)據(jù)的。 假設你設計反應 A + B----> C + D D是你希望計算生成焓的物質，那么你首先需要能查到所有 A ，B ，C的生成焓的準確實驗值。 然后根據(jù)下面的關系式 △Hrxn = [△Hf（C）+△Hf（D）]-[△Hf（A）+△Hf（B）] 可以很容易的看出： 只要知道了反應的焓變 △Hrxn， 就可以算出我們想知道的△Hf（D）=△Hrxn + [△Hf（A）+△Hf（B）]- △Hf（C） 而計算△Hrxn 依舊跟上一個方法是一樣的。也就是盡可能算準所有物質的焓值，然后用反應物減去生成物。 |
2樓2020-04-06 06:01:42
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