计算化学公社

标题: 高斯是否可以计算oxidation and reduction potentials？ [打印本页]

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Author: chasejabble 时间: 2015-9-23 09:50
标题: 高斯是否可以计算oxidation and reduction potentials？
我看了SoB老师的博文但是没有找到有关高斯是否可以computed oxidation and reduction potentials 的信息，请问有谁见过可否给发个链接

作者
Author: sobereva 时间: 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过程的气相自由能变（推荐用热力学组合方法算），以及得/失电子前后物种的溶解自由能（推荐用SMD模型），加在一起就是在溶液下得/失电子过程的自由能变，分别根据E_red=-ΔG_red/nF和E_ox=ΔG_ox/nF，就分别得到了绝对还原/氧化势，减去4.44V就是相对于标准氢电极的。

还原势计算综述：
Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, 16, 15068-15106
氧化势计算例子：
Phys. Chem. Chem. Phys., 2000, 2, 1231-1239

PS1：帖子标题请反应帖子内容，已进行了更改。

PS2：没有专门博文说这事，但会在北京科音基础量化培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KBQC_content.html）上讲。

作者
Author: RickyE 时间: 2017-2-8 03:00

sobereva 发表于 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过 ...

请问Sob老师，三重态中性分子的还原势该怎么计算呢？用gview的话三重态分子得到一个电子，分子的电荷和多重度会从0 3 变成了-1 2。这样得电子的自由能变是用 -1 2 物种的自由能减去 0 3 物种的自由能吗，还是需要什么其他的处理方法呢？谢谢您！

作者
Author: sobereva 时间: 2017-2-8 14:01

RickyE 发表于 2017-2-8 03:00
请问Sob老师，三重态中性分子的还原势该怎么计算呢？用gview的话三重态分子得到一个电子，分子的电荷和多 ...

就是这样

作者
Author: lastzealot 时间: 2017-2-9 13:29

sobereva 发表于 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过 ...

Sob老师，如果对于离子液体或者熔岩体系，应该如何来获得氧化还原电位呢？
谢谢老师

作者
Author: sobereva 时间: 2017-2-9 21:49

lastzealot 发表于 2017-2-9 13:29
Sob老师，如果对于离子液体或者熔岩体系，应该如何来获得氧化还原电位呢？
谢谢老师

计算这种体系的氧化还原电位我没见过，常规方法应该不行

作者
Author: lastzealot 时间: 2017-2-9 23:07

sobereva 发表于 2017-2-9 21:49
计算这种体系的氧化还原电位我没见过，常规方法应该不行

谢谢老师

作者
Author: 15whyhq 时间: 2020-11-25 16:44

sobereva 发表于 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过 ...

自由能变的单位由hartee换算成eV带入公式E_red=-ΔG_red/nF ？F的值是96485，算出来的E_red就是V吗？还需要怎么换算单位吗？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-11-25 19:41

15whyhq 发表于 2020-11-25 16:44
自由能变的单位由hartee换算成eV带入公式E_red=-ΔG_red/nF ？F的值是96485，算出来的E_red就是V吗？还需 ...

除以F本身就是换算成eV的过程

作者
Author: 15whyhq 时间: 2020-11-25 23:18

wzkchem5 发表于 2020-11-25 19:41
除以F本身就是换算成eV的过程

那ΔG的单位是什么啊？

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-11-25 23:44

15whyhq 发表于 2020-11-25 23:18
那ΔG的单位是什么啊？

该是啥还是啥

作者
Author: 15whyhq 时间: 2020-11-26 15:49

喵星大佬发表于 2020-11-25 23:44
该是啥还是啥

高斯输出文件G的能量hartee直接带入公式吗？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-11-26 20:28

15whyhq 发表于 2020-11-26 15:49
高斯输出文件G的能量hartee直接带入公式吗？

什么单位都行，只要和F的单位匹配就行

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-27 11:00

15whyhq 发表于 2020-11-26 15:49
高斯输出文件G的能量hartee直接带入公式吗？

自由能换算成eV，除以n就是V

作者
Author: 15whyhq 时间: 2020-11-27 16:27

sobereva 发表于 2020-11-27 11:00
自由能换算成eV，除以n就是V

好的，知道了，谢谢社长！

作者
Author: 天气很好 时间: 2020-12-28 02:00

sobereva 发表于 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过 ...

那具体用的方法基组什么的是参考上面的文献吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2020-12-28 07:00

天气很好发表于 2020-12-28 02:00
那具体用的方法基组什么的是参考上面的文献吗？

看你计算能力，气相自由能计算能用多好用多好

典型的计算级别诸如
谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算
http://sobereva.com/327（http://bbs.keinsci.com/thread-3345-1-1.html）

作者
Author: Cyben 时间: 2021-9-17 17:54
本帖最后由 Cyben 于 2021-9-17 18:02 编辑

sobereva 发表于 2017-2-9 21:49
计算这种体系的氧化还原电位我没见过，常规方法应该不行

请问sob老师，电极反应中存在固体，能计算氧化还原电势吗？例如，Mn3O4 + 8H+ +2e = 3Mn2+ + 4H2O 查表知道氧化还原电位是1.824V
这种可以计算吗？高斯没法处理固体，那可以配合别的软件吗？或者直接引用Mn3O4的热力学数据呢？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-9-17 19:14

Cyben 发表于 2021-9-17 10:54
请问sob老师，电极反应中存在固体，能计算氧化还原电势吗？例如，Mn3O4 + 8H+ +2e = 3Mn2+ + 4H2O 查表 ...

原理上用vasp等支持周期性边界条件的软件可以算，但是估计算不准，因为Mn3O4是强相关体系，而且反应前后体系组成变化太大

作者
Author: trayzel 时间: 2023-5-29 12:21

sobereva 发表于 2015-9-23 14:24
任何主流的量子化学程序，只要支持溶剂模型、能算自由能的，都能算氧化/还原势。
需要计算的是得/失电子过 ...

请问Sob老师，通过上面您提到的气相自由能变和溶解自由能的加和来计算电势，和直接计算溶液相自由能变来得到电势，这两种结果是否相同？其差异会出现在哪里呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-5-29 12:27

trayzel 发表于 2023-5-29 12:21
请问Sob老师，通过上面您提到的气相自由能变和溶解自由能的加和来计算电势，和直接计算溶液相自由能变来 ...

气相自由能变和溶解自由能变的加和得到的溶剂环境下的自由能变才能转换成电势

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