计算化学公社

标题: 高斯算出来的结合能和相互作用能有什么区别 [打印本页]

作者
Author: zdwssg123 时间: 2018-11-9 10:51
标题: 高斯算出来的结合能和相互作用能有什么区别
我用高斯分别算了A和B的单点能，和AB在一起的单点能，我想请问一下我用AB的单点能减去A和B的单点能算出来的能量是相互作用能呢，还是结合能呢，这个值的正负又能说明什么，如果是其中的一个，那么另一个能量又是怎么计算的有什么物理意义呢？萌新一枚，还请大神解答！！感激不尽！

作者
Author: nunup5 时间: 2018-11-9 11:06
你要先搞明白，单点能，零点能，焓，自由能。然后再搞明白，你这个A+B-AB的过程是，化学过程？还是物理过程？然后你的问题就迎刃而解了。我粗略估计你的问题一本物理化学就可以解决了。

作者
Author: zdwssg123 时间: 2018-11-9 12:04

nunup5 发表于 2018-11-9 11:06
你要先搞明白，单点能，零点能，焓，自由能。然后再搞明白，你这个A+B-AB的过程是，化学过程？还是物理过程 ...

是物理作用，一个带正电的分子和一个带负电的分子，单点能我知道，但是相互作用能和结合能的概念我不是特别清楚

作者
Author: sobereva 时间: 2018-11-10 00:59

zdwssg123 发表于 2018-11-9 12:04
是物理作用，一个带正电的分子和一个带负电的分子，单点能我知道，但是相互作用能和结合能的概念我不是特 ...

相互作用能是泛称，具体怎么计算没指名
结合能是更具体的称谓，E(AB)-E(A)-E(B)就能计算，只优化复合物，单体结构直接从复合物优化的结构中提取。用电子能量而不要用热力学数据

作者
Author: suiyuan 时间: 2018-11-10 10:20

sobereva 发表于 2018-11-10 00:59
相互作用能是泛称，具体怎么计算没指名
结合能是更具体的称谓，E(AB)-E(A)-E(B)就能计算，只优化复合物 ...

Sob老师，想请教下为什么结合能用的是电子能量而非热力学数据？我在文献中看到计算结合能是有加上热校正，而用deltaG的

作者
Author: sobereva 时间: 2018-11-10 13:47

suiyuan 发表于 2018-11-10 10:20
Sob老师，想请教下为什么结合能用的是电子能量而非热力学数据？我在文献中看到计算结合能是有加上热校正 ...

弱相互作用理论计算领域对“结合能”一词就是那么约定俗成计算的，没有为什么
少数文章违背这个约定俗成，什么也说明不了
搞清楚基本原理的前提下，你要用自由能算就用自由能算，totally up to you，文章里说清楚就完了，别抠字眼

作者
Author: suiyuan 时间: 2018-11-10 14:07

sobereva 发表于 2018-11-10 13:47
弱相互作用理论计算领域对“结合能”一词就是那么约定俗成计算的，没有为什么
少数文章违背这个约定俗成 ...

明白了，感谢老师指导

作者
Author: 紫轩冰蓝0 时间: 2018-11-11 15:45
老师，想问一下高斯计算E(AB)-E(A)-E(B)是结合能，那能不能用高斯计算出A和B之间的电荷转移能呢？

作者
Author: 紫轩冰蓝0 时间: 2018-11-11 15:45

sobereva 发表于 2018-11-10 13:47
弱相互作用理论计算领域对“结合能”一词就是那么约定俗成计算的，没有为什么
少数文章违背这个约定俗成 ...

老师，想问一下高斯计算E(AB)-E(A)-E(B)是结合能，那能不能用高斯计算出A和B之间的电荷转移能呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-11-12 01:47

紫轩冰蓝0 发表于 2018-11-11 15:45
老师，想问一下高斯计算E(AB)-E(A)-E(B)是结合能，那能不能用高斯计算出A和B之间的电荷转移能呢？

这得做能量分解来考察，相关基本信息看此文第10节
Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概览
http://sobereva.com/252

或者从另一个角度，做约束性或分数占据的DFT计算
谈谈约束性DFT (CDFT)
http://sobereva.com/271
使用NWChem做分数占据数的DFT计算
http://sobereva.com/363

作者
Author: 陈小北 时间: 2020-10-7 16:30

sobereva 发表于 2018-11-12 01:47
这得做能量分解来考察，相关基本信息看此文第10节
Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概览
http://sob ...

Sob 老师好

我想问您一下，A和B发生反应的话，变形能应该具体怎么计算呢？

谢谢老师

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-10 00:48

陈小北发表于 2020-10-7 16:30
Sob 老师好

我想问您一下，A和B发生反应的话，变形能应该具体怎么计算呢？

对于反应过程的某个点，某反应物的变形能就是当前结构下此片段的能量减去此分子孤立状态下优化后的能量

作者
Author: JCenter 时间: 2023-8-31 17:22

sobereva 发表于 2020-10-10 00:48
对于反应过程的某个点，某反应物的变形能就是当前结构下此片段的能量减去此分子孤立状态下优化后的能量

老师，根据该公社群里的有关结合能和相互作用能提问的帖子，再加上阅读了老师您的《谈谈BSSE校正与Gaussian对它的处理》（http://sobereva.com/46）一文后。我对结合能和相互作用能的区别是这样理解的：
1.假定两个分子A和B在相互远离的状态下（即单独优化并计算单点）分别的电子能量为E_A_1和E_B_1.然后两个分子相互接近，形成AB复合物，将其复合物优化后计算单点，得到其其电子能量为E_AB。对于复合物中的A和B分子，直接提取坐标并计算单点-这里得到的是E_A_2和E_B_2。这里有个小疑问：我如果对复合物里的A和B分别提取坐标后先进行结构优化再计算单点是不是等同于之前的E_A_1和E_B_1呢？我个人感觉是等同的。
2.那么，A和B间的相互作用能应该为△E1=E_AB-(E_A_2+E_B_2),其复合物、A和B的结构都是复合物状态下的。这里的公式是指相同AB基组下的。如果不是，还需要加上E_Bsse。
3.A和B间的结合能应该为A和B间的相互作用能与A、B分别的变形能之和，即△E2={E_AB-(E_A_2+E_B_2)}+（E_A_2-E_A_1）+（E_B_2-E_B_1）=E_AB-E_A_1-E_B_1，即复合物的单点能减去A和B相互单独状态下优化的结构的单点能。如果两种分子的变形能均为0，结合能在数值上等于相互作用能。
4.关于相互作用能是指复合物状态下的A和B之间的作用强度；而结合能是考察结合前后总能量的变化，看是否能结合。
老师您看我这4点的理解的对吗

作者
Author: JCenter 时间: 2023-8-31 17:27
本帖最后由 JCenter 于 2023-8-31 17:38 编辑

sobereva 发表于 2020-10-10 00:48
对于反应过程的某个点，某反应物的变形能就是当前结构下此片段的能量减去此分子孤立状态下优化后的能量

老师，如果以上的4点没问题的话，我还有最后1个疑问。
1. 结合能按照约定俗成的都是使用电子能量计算。如果我想先考察两种分子A和B是否可以在水中结合，这里我要在隐式水模型下计算结合能（电子能量）还是结合自由能呢。我的想法是:先计算结合自由能，看数值是正还是负，如果是正，说明结合不能自发进行，计算分子间相互作用便没有意义了；如果是否，说明可以自发进行。便可以计算分子间的相互作用能并进行能量分解等操作了。

作者
Author: 大头攒毛 时间: 2023-10-2 22:33
在这里，我也有个疑问。计算结合能：混合物为AB，片段A和片段B拆开后各自计算单点能的时候需要进行opt吗？还是直接计算单点能？谢谢各位

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-10-2 22:47

JCenter 发表于 2023-8-31 10:27
老师，如果以上的4点没问题的话，我还有最后1个疑问。
1. 结合能按照约定俗成的都是使用电子能量计算。 ...

考察能不能结合，永远是看结合自由能而非结合能。因为实验上看能不能结合是看结合常数，结合常数和结合自由能直接挂钩（G = -RTlnK），而和结合能没有必然联系。
结合自由能为正，代表结合困难，而不是完全不能结合，所以未必意味着没有必要算相互作用能。例如当A和B的浓度都是1mol/L时只有1%结合，那么结合自由能为正，但是实验上假如就是感兴趣这1%的结合是如何发生的，那么计算相互作用能、能量分解等仍然有意义

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-10-2 22:48

大头攒毛发表于 2023-10-2 15:33
在这里，我也有个疑问。计算结合能：混合物为AB，片段A和片段B拆开后各自计算单点能的时候需要进行opt吗？ ...

4楼和6楼已经说了

作者
Author: 大头攒毛 时间: 2023-10-2 22:58

JCenter 发表于 2023-8-31 17:22
老师，根据该公社群里的有关结合能和相互作用能提问的帖子，再加上阅读了老师您的《谈谈BSSE校正与Gaussi ...

我这两天计算了两个组氨酸衍生物配体和铜离子的配位化合物，发现了很多问题。
“1.假定两个分子A和B在相互远离的状态下（即单独优化并计算单点）分别的电子能量为E_A_1和E_B_1.然后两个分子相互接近，形成AB复合物，将其复合物优化后计算单点，得到其其电子能量为E_AB”。
A和B相互远离时的构型有时候无法确定，有很多种可能，我个人觉得找不完。
“3.A和B间的结合能应该为A和B间的相互作用能与A、B分别的变形能之和，即△E2={E_AB-(E_A_2+E_B_2)}+（E_A_2-E_A_1）+（E_B_2-E_B_1）=E_AB-E_A_1-E_B_1，即复合物的单点能减去A和B相互单独状态下优化的结构的单点能。如果两种分子的变形能均为0，结合能在数值上等于相互作用能。”
我现在认为结合能和形变能没有任何关系，完全是两个概念

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)