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标题: 如何判断体系的净电荷？（ZIF-7材料） [打印本页]

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-2 23:52
标题: 如何判断体系的净电荷？（ZIF-7材料）
有一个长期困惑的问题请教大家：如果判断一个体系的净电荷？
比如这里的ZIF-7的材料，它是由Zn2+离子和苯并咪唑构成的，以我的直觉它应该净电荷是带正电的，但是在Forcite模块计算它的Qeq电荷为负值，不清楚为什么？类似的，对于一个体系，怎么样判断它的净电荷是多少呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-3 00:54
贴图方式不对，其他人看不到。重新编辑帖子并仔细看置顶的新社员必读贴了解怎么正确贴图，此问题在这里还特意强调了：http://bbs.keinsci.com/thread-18961-1-1.html

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-3 08:59

sobereva 发表于 2020-10-3 00:54
贴图方式不对，其他人看不到。重新编辑帖子并仔细看置顶的新社员必读贴了解怎么正确贴图，此问题在这里还特 ...

Sob老师，抱歉，已经修改，请教下对于一个体系的净电荷判断有什么规则么？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-3 10:30
苯并咪唑的碳上面少了一个氢，补上氢再试

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-3 15:10

wzkchem5 发表于 2020-10-3 10:30
苯并咪唑的碳上面少了一个氢，补上氢再试

您好，我补上氢了，但是仍然提示总的净电荷为-18,一般来说苯并咪唑为电中性，而Zn2+是2+正电荷，总体系不应该是带正电么？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-3 22:41

harrypotty18 发表于 2020-10-3 15:10
您好，我补上氢了，但是仍然提示总的净电荷为-18,一般来说苯并咪唑为电中性，而Zn2+是2+正电荷，总体系 ...

Charges右边的More里面应该能改总电荷

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-5 07:55

wzkchem5 发表于 2020-10-3 22:41
Charges右边的More里面应该能改总电荷

谢谢，但是这个要改多少好呢？如何判断这个体系净电荷是多少？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-5 10:35

harrypotty18 发表于 2020-10-5 07:55
谢谢，但是这个要改多少好呢？如何判断这个体系净电荷是多少？

你从化学上认为是0，那就是0。如果你从化学上发现它不是0，那就调整结构或者补加抗衡阳离子/阴离子使得它变成0，因为对于周期性体系只有净电荷是0才能算。
对于足够简单的分子，QEq自动判断的电荷是对的，但是当QEq判断错了的时候，就必须依赖于你的化学直觉了。

作者
Author: 朙天儿 时间: 2020-10-5 12:47
在没有改性等初始条件下，整体上净电荷就是0。若是关注吸附位点、反应位点以及金属中心附近的电荷特点，可以从晶胞中选出足够大关注部分的团簇（参考《使用量子化学程序基于簇模型计算金属表面吸附问题》），再计算电荷（参考《RESP拟合静电势电荷的原理以及在Multiwfn中的计算》）。

另，需要注意的是补氢时的氢原子真实数目，因为对称性以及原子部分占据（disordered）特点，想正确建模确要费些功夫。

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-5 17:10

wzkchem5 发表于 2020-10-5 10:35
你从化学上认为是0，那就是0。如果你从化学上发现它不是0，那就调整结构或者补加抗衡阳离子/阴离子使得它 ...

化学直觉很差，如果凭直觉咋感觉和玄学一样。有没有什么规则或者原理在里面呢？我是觉得这个是带正电才对，但是不知道对不对，因为Zn2+带两个正电荷，而苯并咪唑不带电，这样对么？

作者
Author: harrypotty18 时间: 2020-10-5 17:12

朙天儿发表于 2020-10-5 12:47
在没有改性等初始条件下，整体上净电荷就是0。若是关注吸附位点、反应位点以及金属中心附近的电荷特点，可 ...

感觉这种MOFs应该是带正电才对，因为它的节点都是带正电的离子，不知道我的理解对不对，请指教

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-5 18:45

harrypotty18 发表于 2020-10-5 17:10
化学直觉很差，如果凭直觉咋感觉和玄学一样。有没有什么规则或者原理在里面呢？我是觉得这个是带正电才对 ...

苯并咪唑本身确实不带电，但你这里其实是苯并咪唑的共轭碱，也就是比苯并咪唑少一个氢（苯并咪唑本身在一个氮上面有氢，另一个氮上面没有氢）

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-5 18:49

harrypotty18 发表于 2020-10-5 17:12
感觉这种MOFs应该是带正电才对，因为它的节点都是带正电的离子，不知道我的理解对不对，请指教

正确的结果肯定是不带电的，因为如果每个晶胞都带电，积累起来的库伦斥力估计能比得上核弹，早把你炸飞了。所以不存在每个晶胞都带电的周期性体系。
我说的意思是，如果从化学上分析，你画的结构带电，那就说明你画错了，要么氢的个数不对，要么少了抗衡离子（前提是你的化学上的分析是对的），你必须改成不带电的形式，而且要确定是以正确的方式改成不带电的形式，因为把带电的结构改成不带电的结构的方法有很多种，只有一种是对的。

作者
Author: 朙天儿 时间: 2020-10-5 20:34

harrypotty18 发表于 2020-10-5 17:12
感觉这种MOFs应该是带正电才对，因为它的节点都是带正电的离子，不知道我的理解对不对，请指教

有带正电的金属中心，当然也有“带负电”的有机配体。而通过MOF概念可知，有机链和金属中心是通过配位键相连，而进入到量子化学领域，更准确的该用键级来判断，所带电荷也不要用小时候印象中的化合价来定位。
现在看着MOFs询问整体，却关注其中的金属位点，有些概念模糊。

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