计算化学公社

标题: 基于过渡态理论计算反应速率常数的Excel表格 [打印本页]

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sobereva    时间: 2015-12-10 18:59
标题: 基于过渡态理论计算反应速率常数的Excel表格
基于过渡态理论计算反应速率常数的Excel表格
Excel spreadsheet for calculating reaction rate constant based on transition state theory

Created by Sobereva @北京科音
First release:2015-Dec-10  Last update:2020-Jun-7

这个是基于过渡态理论计算单分子和双分子反应速率常数的Excel表格,把自由能垒(过渡态与反应物的自由能之差),或者反应物和过渡态的配分函数填进去,并且填入反应温度T、反应路径简并度σ和透射系数κ就可以得到反应速率常数。单分子和双分子反应都支持。如果你不会算自由能的话,看《使用Shermo结合量子化学程序方便地计算分子的各种热力学数据》(http://sobereva.com/552)。

其中第三个工作表是用来计算隧道效应透射系数κ的表格,支持三种比较简单的方法。可以把这里算出来的κ填入计算反应速率常数的表格中的κ的位置。

表格使用方式非常简单,而且表格里有详细注释,稍微一看就明白。
http://sobereva.com/soft/TSTcalculator.xlsx

鉴于网上经常有人问我表格里涉及的公式,这里直接把我讲的培训里相关的三页给出。关于反应速率常数详细的计算介绍和例子在北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/workshop/KBQC_content.html)里我会详细讲,欢迎参加。还老有人问我为什么式子里是kT而不是RT,显然是用波尔兹曼常数(k)还是理想气体常数(R)要看你在式子里用的G是什么单位、带不带/mol,指数项必然是无量纲的。

(, 下载次数 Times of downloads: 29)

(, 下载次数 Times of downloads: 29)

(, 下载次数 Times of downloads: 25)

如果你是用Shermo计算的自由能,由于Shermo自动就会判断点群和转动对称数,从而在给出的自由能里直接体现出相应效果,因此此时在这个excel表格里的σ总是填1就可以了。

如果你对反应速率计算知之甚少,建议阅读一下此文:《谈谈如何通过势垒判断反应是否容易发生》(http://sobereva.com/506),对理解此表格非常有益。

如果你想做变分过渡态理论(VTST)计算,而且如果只需要其最简单的形式,即正则VTST,那么需要你把TS以及TS相邻的一批IRC点取出来(比如总共取15~20个),取其中自由能最高的那个作为实际的过渡态,并将这个点的自由能与反应物的求差作为自由能垒代入以上表格。

如果使用此表格计算k发表文章,请这样引用:Tian Lu, TSTcalculator, http://sobereva.com/310 (accessed 月 日, 年)


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我本是个娃娃    时间: 2015-12-10 19:23
起立鼓掌!
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hzfish    时间: 2015-12-10 22:59
超赞!!
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chemhou    时间: 2015-12-30 07:46
Zan!
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clvn    时间: 2017-2-25 11:37
老师,我之前问过您关于Excel表格里的配分函数的选择,想和您再讨论一下,我查阅了一些资料,我还是认为Q(bot)包含了零点能,Q(v=0)则没有,之所以在速率计算的时候,选择了Q(v=0),是因为使用了freq命令后,能量值的数据的用的Sum of electronic and thermal Free Energies,包含了零点能,且是经过相应的校正后的能量。具体理由如下:
1.The lines labeled BOT are for the vibrational partition function computed with the zero of energy being the bottom of
the well, while those labeled with (V=0) are computed with the zero of energy being the first vibrational level. Again, special lines are printed out for the low frequency modes.(这句话出自Thermochemistry in Gaussian,这篇关于介绍Gaussian计算反应热力学的文章,您之前也在网站上分享过,说建议初学者看看我不记得是哪个帖子了)
2.为别人关于“TST理论求反应速率中配分函数的选择”的讨论截图
3.是gaussian使用手册的截图(新手一个,若有不对的地方请多多指教!谢谢您)

作者
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sobereva    时间: 2017-2-25 16:04
clvn 发表于 2017-2-25 11:37
老师,我之前问过您关于Excel表格里的配分函数的选择,想和您再讨论一下,我查阅了一些资料,我还是认为Q( ...

我并不知道你想讨论什么,和我前面说的完全没有任何矛盾
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SKY诺烯    时间: 2017-5-2 20:44
想问老师wigner维的 方式和Eckart 方式,多维零曲率( ZCT )以及小曲率(SCT )方式四种隧道穿透系数主要的不同适用范围,因为处理的时候不知道用哪一种,Eckart方式的计算公式老师方便交一下吗?看英文资料没有看明白。
作者
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sobereva    时间: 2017-5-3 09:56
SKY诺烯 发表于 2017-5-2 20:44
想问老师wigner维的 方式和Eckart 方式,多维零曲率( ZCT )以及小曲率(SCT )方式四种隧道穿透系数主要 ...


wigner是最粗糙的,和eckart同为一维,但精度不如eckart,公式在kisthelp原文里就有。要求不高的时候wigner就行,不嫌麻烦的话用eckart。
至于后两者就得用polyrate等更专门的程序了,相对更复杂,可以看看Reviews in Computational Chemistry, Volume 23第三章。
作者
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SKY诺烯    时间: 2017-5-3 21:27
非常感谢老师的解答
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sobereva    时间: 2018-2-16 03:56
对表格进行了更新,把计算透射系数的功能单独作为第三个表格出现,并且支持了比Wigner更好的Skodje-Truhlar方法。
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laomalao    时间: 2018-2-17 05:39
请问表格中Q对于于计算文件的哪个值? sum of electronic value?
作者
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sobereva    时间: 2018-2-17 08:01
laomalao 发表于 2018-2-17 05:39
请问表格中Q对于于计算文件的哪个值? sum of electronic value?

配分函数。表格的注释里写了
作者
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laomalao    时间: 2018-2-19 02:17
sobereva 发表于 2018-2-17 08:01
配分函数。表格的注释里写了

谢谢,找到了!我再学习下物理意义和化学意义


Zero-point correction=                           0.044791 (Hartree/Particle)
Thermal correction to Energy=                    0.047658
Thermal correction to Enthalpy=                  0.048602
Thermal correction to Gibbs Free Energy=         0.027479
Sum of electronic and zero-point Energies=            -40.448591
Sum of electronic and thermal Energies=               -40.445725
Sum of electronic and thermal Enthalpies=             -40.444781
Sum of electronic and thermal Free Energies=          -40.465904

                     E (Thermal)             CV                S
                      KCal/Mol        Cal/Mol-Kelvin    Cal/Mol-Kelvin
Total                   29.906              6.440             44.457
Electronic               0.000              0.000              0.000
Translational            0.889              2.981             34.261
Rotational               0.889              2.981             10.114
Vibrational             28.128              0.478              0.081
                       Q            Log10(Q)             Ln(Q)
Total Bot       0.229396D-12        -12.639414        -29.103327
Total V=0       0.918747D+08          7.963196         18.335937
Vib (Bot)       0.250996D-20        -20.600333        -47.434020
Vib (V=0)       0.100526D+01          0.002277          0.005244
Electronic      0.100000D+01          0.000000          0.000000
Translational   0.252295D+07          6.401908         14.740939
Rotational      0.362252D+02          1.559011          3.589754

作者
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陈丢丢    时间: 2018-7-24 14:00
sobereva老师,想请问下,用KiSThelP算反应速率时,得到Wigner隧道校正或Eckart隧道校正的数值是不是就是相当于透射系数呢?
作者
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sobereva    时间: 2018-7-24 14:14
陈丢丢 发表于 2018-7-24 14:00
sobereva老师,想请问下,用KiSThelP算反应速率时,得到Wigner隧道校正或Eckart隧道校正的数值是不是就是相 ...

“校正的数值”不知道你具体指代什么
如果是把这个值乘上原始的k就变成了考虑了隧道效应的k,这个值就是指的透射系数(kappa)
作者
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陈丢丢    时间: 2018-7-24 14:18
谢谢sobereva老师,就是用KiSThelP算出来的Wigner隧道效应校正因子乘上原始的k就变成了考虑了隧道效应的k,那么Wigner隧道效应校正因子就是透射系数,是这个意思吧。
作者
Author:
陈丢丢    时间: 2018-7-24 15:56
sobereva 发表于 2018-7-24 14:14
“校正的数值”不知道你具体指代什么
如果是把这个值乘上原始的k就变成了考虑了隧道效应的k,这个值就是 ...

sobereva老师,再咨询一个问题,看您的文章介绍以气相下甲烷的氢抽取反应CH4+H -> CH3-H-H (TS) -> CH3+H2为例来介绍具体怎么使用KiSThelP,该例子得到Wigner隧道效应校正因子,表格显示Wigner隧道效应校正因子为3.24(wigner×(T))×6.7055E-21(KTST),我看您下文写着“可见此例的Wigner隧道效应校正因子为3.24”,请问下6.7055E-21这个数值代表什么呢?是不是考虑了隧道效应的K应该是原始的K乘上3.24×6.7055E-21?
作者
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sobereva    时间: 2018-7-24 18:22
陈丢丢 发表于 2018-7-24 15:56
sobereva老师,再咨询一个问题,看您的文章介绍以气相下甲烷的氢抽取反应CH4+H -> CH3-H-H (TS) -> CH3+H ...

6.7055E-21就是不考虑隧道效应时的TST给出的k
作者
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陈丢丢    时间: 2018-7-24 21:16
sobereva 发表于 2018-7-24 18:22
6.7055E-21就是不考虑隧道效应时的TST给出的k

谢谢sobereva老师,明白了!
作者
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pyscf    时间: 2019-3-26 00:16
知否知否,应是 Excel 动力学分析
https://www.x-mol.com/news/16061
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC04698K
作者
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彤彤加油    时间: 2019-5-16 15:21
sob老师,您好, 请问方便告知Skodje-Truhlar 计算隧道效应公式吗?(或者推荐出处)谢谢🙏
作者
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sobereva    时间: 2019-5-16 15:55
彤彤加油 发表于 2019-5-16 15:21
sob老师,您好, 请问方便告知Skodje-Truhlar 计算隧道效应公式吗?(或者推荐出处)谢谢🙏

J. Phys. Chem. 1981, 85, 624
作者
Author:
linqiaosong    时间: 2019-8-10 21:57
sob老师,我想问一下有没有基于RRKM理论计算单分子反应速率常数的方法?
作者
Author:
sobereva    时间: 2019-8-11 06:13
linqiaosong 发表于 2019-8-10 21:57
sob老师,我想问一下有没有基于RRKM理论计算单分子反应速率常数的方法?

如果你不打算考虑压力依赖性,用RRKM没意义,结果和TST是一样的。kisthelp可以算RRKM
作者
Author:
linqiaosong    时间: 2019-8-11 15:38
sobereva 发表于 2019-8-11 06:13
如果你不打算考虑压力依赖性,用RRKM没意义,结果和TST是一样的。kisthelp可以算RRKM

谢谢sob老师,明白了
作者
Author:
九曜    时间: 2020-4-2 06:17
请问社长,对于过渡态的自由能低于反应物的自由能的情况,应该怎么样计算反应速率常数呢?
作者
Author:
sobereva    时间: 2020-4-4 05:11
九曜 发表于 2020-4-2 06:17
请问社长,对于过渡态的自由能低于反应物的自由能的情况,应该怎么样计算反应速率常数呢?

没有简单办法。
可以跑AIMD,但耗时极高,设置麻烦
也有VRC-TST,公开支持的程序据我所知只有polyrate,使用比较复杂
作者
Author:
九曜    时间: 2020-4-4 20:20
sobereva 发表于 2020-4-4 05:11
没有简单办法。
可以跑AIMD,但耗时极高,设置麻烦
也有VRC-TST,公开支持的程序据我所知只有polyrate ...

感谢社长解答!
作者
Author:
linqiaosong    时间: 2020-6-3 19:21
社长,表格里面的配分函数应该是对应Shermo里面输出的Q/NA吧,高斯计算完频率以后输出的配分函数应该也是Q/NA
作者
Author:
sobereva    时间: 2020-6-3 20:50
linqiaosong 发表于 2020-6-3 19:21
社长,表格里面的配分函数应该是对应Shermo里面输出的Q/NA吧,高斯计算完频率以后输出的配分函数应该也是Q/ ...


作者
Author:
linqiaosong    时间: 2020-6-4 00:55
sobereva 发表于 2020-6-3 20:50

感谢
作者
Author:
zhuahui    时间: 2020-8-29 11:11
老师我可以问下液相反应速率常数单位(s-1·m-1),m是什么,怎么得来的
作者
Author:
sobereva    时间: 2020-8-30 13:59
zhuahui 发表于 2020-8-29 11:11
老师我可以问下液相反应速率常数单位(s-1·m-1),m是什么,怎么得来的

那是M,即mol/L。不要写成小写,会跟米混淆
作者
Author:
zhuahui    时间: 2020-9-5 17:10
sobereva 发表于 2020-8-30 13:59
那是M,即mol/L。不要写成小写,会跟米混淆

谢谢老师
作者
Author:
科研界的小学生    时间: 2021-4-14 09:33
Sob老师,请教一下液相速率表格里,速率单位为什么是(s-1·m-1),按照表格里的计算公式,kBT/h,按理说单位应该是s-1
作者
Author:
sobereva    时间: 2021-4-14 12:47
科研界的小学生 发表于 2021-4-14 09:33
Sob老师,请教一下液相速率表格里,速率单位为什么是(s-1·m-1),按照表格里的计算公式,kBT/h,按理说单 ...

单位取决于单分子还是双分子,跟是不是液相没关系
作者
Author:
科研界的小学生    时间: 2021-4-14 14:21
sobereva 发表于 2021-4-14 12:47
单位取决于单分子还是双分子,跟是不是液相没关系

谢谢sob老师,单分子应该是s-1,但是双分子的时候单位为什么要选mol/L而不是mol/cm3或者其他摩尔体积单位呢,就是这块有点疑惑
作者
Author:
sobereva    时间: 2021-4-14 15:27
科研界的小学生 发表于 2021-4-14 14:21
谢谢sob老师,单分子应该是s-1,但是双分子的时候单位为什么要选mol/L而不是mol/cm3或者其他摩尔体积单位 ...

标准态浓度是1 M
作者
Author:
科研界的小学生    时间: 2021-4-14 16:30
sobereva 发表于 2021-4-14 15:27
标准态浓度是1 M

好的,谢谢sob老师
作者
Author:
科研界的小学生    时间: 2021-4-14 16:44
sobereva 发表于 2021-4-14 15:27
标准态浓度是1 M

Sob老师,再请教一下,这个公式对于表面反应是不是也一样适用?
作者
Author:
Norman    时间: 2021-5-24 20:18
文中提到“如果计算自由能的时候已经考虑了转动对称性则kTST公式中就不需要考虑σ了”。请问sob老师,是否有相应的文献提到过这样类似的结论。谢谢
作者
Author:
sobereva    时间: 2021-5-24 20:30
Norman 发表于 2021-5-24 20:18
文中提到“如果计算自由能的时候已经考虑了转动对称性则kTST公式中就不需要考虑σ了”。请问sob老师,是否 ...

根本就不需要什么文献,这是最基本的逻辑
难道还能允许double-counting的事发生?
作者
Author:
Norman    时间: 2021-5-27 14:15
sobereva 发表于 2021-5-24 20:30
根本就不需要什么文献,这是最基本的逻辑
难道还能允许double-counting的事发生?

嗯,谢谢sob老师。
我在使用完整的Skodje-Truhlar方法计算透射系数时发现 正向势垒<0。。计算级别是B3LYP-D3BJ/6-311++g**,SMD。反应是放热反应,自由能垒为40KJ/mol。这意味着这个反应不适合用TST理论计算?正向势垒的计算是 [TS的U(0)] - ∑[反应物的U(0)]吧?
作者
Author:
wzkchem5    时间: 2021-5-27 20:04
Norman 发表于 2021-5-27 07:15
嗯,谢谢sob老师。
我在使用完整的Skodje-Truhlar方法计算透射系数时发现 正向势垒

对,势垒<0的话过渡态理论就不适用了。当然前提是你确实算对了
作者
Author:
Norman    时间: 2021-5-28 18:07
wzkchem5 发表于 2021-5-27 20:04
对,势垒

U(0)类似这种趋势。G(T)的变化时是TS>反应物、TS>产物。我计算反应速率常数只是看它们数量级上的差别,TST也无法应用吗?

作者
Author:
wzkchem5    时间: 2021-5-28 18:14
Norman 发表于 2021-5-28 11:07
U(0)类似这种趋势。G(T)的变化时是TS>反应物、TS>产物。我计算反应速率常数只是看它们数量级上的差别,TS ...

这种情况下,势垒是TS1-Complex1,不是TS1-Reactants。势垒是正的,所以大体上还是适用的,不过鉴于势垒很小,其实也不太准确了,要想得到确凿无误的结论还是建议做variational TST计算,或者跑AIMD
作者
Author:
Norman    时间: 2021-5-28 18:19
wzkchem5 发表于 2021-5-28 18:14
这种情况下,势垒是TS1-Complex1,不是TS1-Reactants。势垒是正的,所以大体上还是适用的,不过鉴于势垒 ...

非常谢谢您
作者
Author:
科研菜菜    时间: 2022-5-9 14:47
sobereva 发表于 2018-2-17 08:01
配分函数。表格的注释里写了

老师,想问下vasp频率计算如何得到配分函数呢
作者
Author:
z1065480896    时间: 2022-7-13 14:11
sobereva 发表于 2018-7-24 14:14
“校正的数值”不知道你具体指代什么
如果是把这个值乘上原始的k就变成了考虑了隧道效应的k,这个值就是 ...

sobereva老师,想请问下,用KiSThelP算同样体系的反应速率时,得到Wigner隧道校正或Eckart隧道校正数值一致,请问这合理莫,如果不合理会是什么原因导致的呢?
作者
Author:
wzkchem5    时间: 2022-7-13 15:10
z1065480896 发表于 2022-7-13 07:11
sobereva老师,想请问下,用KiSThelP算同样体系的反应速率时,得到Wigner隧道校正或Eckart隧道校正数值一 ...

除非碰巧,否则不合理。
程序输出的校正值有多少位有效数字?如果有效数字位数少,可能是碰巧,否则很可能说明输入文件哪里写错了。
作者
Author:
mfdsrax2    时间: 2022-7-14 20:12
如果使用此表格计算k发表文章,请这样引用:Tian Lu, TSTcalculator, http://sobereva.com/310 (accessed 月 日, 年)

我只是好奇,这种引用方式能够被检索到吗?
作者
Author:
quantumlink    时间: 2022-9-18 17:03
Sob老师 我想请问一下您 按照过渡态理论,反应速率的计算取决于你的某自由基与某化合物反应的过渡态的能垒,但是我们算的时候都是一个原子一个原子算的,比如·OH加成,都是C1C2C3C4··一个一个加上的,得到的过渡态也有很多个,能垒也有很多个,那我应该用哪个能垒或者经过上什么处理,才能算出`OH加成到这个化合物上的整体反应速率Ktotal呢?
作者
Author:
sobereva    时间: 2022-9-19 00:35
quantumlink 发表于 2022-9-18 17:03
Sob老师 我想请问一下您 按照过渡态理论,反应速率的计算取决于你的某自由基与某化合物反应的过渡态的能垒 ...

这是复合反应而不是基元反应
依次计算各个加成的基元反应,得到整个路径的energy profile,再根据决速步估计整体的k
作者
Author:
quantumlink    时间: 2022-9-19 19:01
本帖最后由 quantumlink 于 2022-9-19 19:07 编辑
sobereva 发表于 2022-9-19 00:35
这是复合反应而不是基元反应
依次计算各个加成的基元反应,得到整个路径的energy profile,再根据决速步 ...

谢谢sob老师 再请教您一下 下面的这篇文献的这个表中的ktotal是怎么得出来的呢? 像是左数第一列,只是针对·OH加成,我判断他应该是只有反应物到过渡态再到中间产物这一步,那他是怎么通过这多个原子的·OH加成的能垒,就能算出·OH加成与这个氟康唑污染物分子整体的反应速率呢?https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126224

作者
Author:
sobereva    时间: 2022-9-19 23:53
quantumlink 发表于 2022-9-19 19:01
谢谢sob老师 再请教您一下 下面的这篇文献的这个表中的ktotal是怎么得出来的呢? 像是左数第一列,只是针 ...

我没时间细看文章,如果只是对第一个基元反应来说,有不同位点,而且这些位点上发生反应没有竞争关系,则将所有可能位点的k都加和,看看是否和文中给的一致。不一致的话发邮件问作者
作者
Author:
quantumlink    时间: 2022-9-20 09:14
sobereva 发表于 2022-9-19 23:53
我没时间细看文章,如果只是对第一个基元反应来说,有不同位点,而且这些位点上发生反应没有竞争关系,则 ...

好的好的 谢谢sob老师 我之前试过加和了 但是和文中所得到的Ktotal不一致 我试试发发邮件问问作者 有结果了我会再补上来的
作者
Author:
WOOOOWOOOO    时间: 2022-9-20 12:03
请问这个怎么用EndNote引用
作者
Author:
quantumlink    时间: 2022-9-21 19:50
sob老师 关于这个表格 我想再麻烦您一下 Skodje-Truhlar方法计算投射系数中的α和β的定义按照您给的文献地址看到了其原本的定义,那我需要每次应用时是都要算一下比较他们的大小吗? 还是按经验判断?
如果是按经验判断,多高的温度算高,多大的虚频算大啊? 像在我的反应是在室温下的水溶液中发生,虚频有的一两百 有的一两千,这种情况下,温度是算高还是低,虚频是算大还是小啊
作者
Author:
sobereva    时间: 2022-9-21 22:27
quantumlink 发表于 2022-9-21 19:50
sob老师 关于这个表格 我想再麻烦您一下 Skodje-Truhlar方法计算投射系数中的α和β的定义按照您给的文献地 ...

只看alpha和beta的相对大小,这是唯一判据
作者
Author:
quantumlink    时间: 2022-9-22 08:45
本帖最后由 quantumlink 于 2022-9-22 15:40 编辑
sobereva 发表于 2022-9-21 22:27
只看alpha和beta的相对大小,这是唯一判据

好的好的 非常非常感谢sob老师的耐心回答我这种小白的问题
作者
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Dolantin    时间: 2022-11-24 17:17
请教一下,我的反应体系是在水溶液中进行的由三个连串基元反应组成的复合反应,使用的是隐式溶剂模型计算【溶剂环境下溶质自由能】,即,溶质在溶剂环境下标况(298.15K、1M)时的自由能 = 溶质在1atm气相下的自由能 + 直接通过隐式溶剂模型计算的溶解自由能(始末都是1M) + 1.89kcal/mol(标况下1atm→1M自由能变)。在计算透射系数时,使用完整的Skodje-Truhlar方法,正向势垒这一项是否应该带上隐式溶剂模型计算呢? 正向势垒的U(0)我读取的是shermo软件输出Sum of electronic energy and ZPE后面的值
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sobereva    时间: 2022-11-25 01:59
Dolantin 发表于 2022-11-24 17:17
请教一下,我的反应体系是在水溶液中进行的由三个连串基元反应组成的复合反应,使用的是隐式溶剂模型计算【 ...

带上
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Dolantin    时间: 2022-11-25 09:53
sobereva 发表于 2022-11-25 01:59
带上

sob老师,再请教您两个问题,完整的Skodje-Truhlar方法里还有一项是V,判断是否是吸放热反应是看总的复合反应 生成物和反应物的焓差,还是用出现决速步的第二步基元反应的生成物和反应物焓值做差呢? 另外计算的焓值也是要带上溶剂模型计算吧。我计算的反应体系是由三个连串基元反应组成的复合反应,决速步出现在第二个基元反应中。感谢您能回复初学者的问题
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chands    时间: 2022-11-25 10:47
Dolantin 发表于 2022-11-25 09:53
sob老师,再请教您两个问题,完整的Skodje-Truhlar方法里还有一项是V,判断是否是吸放热反应是看总的复合 ...

(1)对于连串反应,如果考虑某一步的反应热,就算那一步的焓变,如果考虑整体的反应热,就算总的复合反应的焓变。
(2)计算焓变是要带上溶剂模型。
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Dolantin    时间: 2022-11-25 11:19
chands 发表于 2022-11-25 10:47
(1)对于连串反应,如果考虑某一步的反应热,就算那一步的焓变,如果考虑整体的反应热,就算总的复合反 ...

感谢您的回复。我是想探究这三基元反应组成的连串反应体系和其他几个 副反应之间的竞争机制(打算用各反应体系决速步计算的速率常数来探讨),由于连串反应的决速步的k对总反应速率占主导,我就不确定用总反应的焓变,还是出现决速步的第二步基元反应的焓变,依照您的说法,那就是用第二步基元反应的焓变来判断,这样理解应该没错吧
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chands    时间: 2022-11-25 13:48
Dolantin 发表于 2022-11-25 11:19
感谢您的回复。我是想探究这三基元反应组成的连串反应体系和其他几个 副反应之间的竞争机制( ...

你如果研究几个平行反应的竞争,还是把每步基元反应算出来综合考虑。
看这篇博文里提到的文章。
http://sobereva.com/506
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Dolantin    时间: 2022-11-26 10:11
chands 发表于 2022-11-25 13:48
你如果研究几个平行反应的竞争,还是把每步基元反应算出来综合考虑。
看这篇博文里提到的文章。
http:/ ...

感谢~
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LittlePupil    时间: 2023-4-11 14:23
请问sob老师,如果使用的理论级别有合适的基频校正因子,是否用校正过的虚频算透射系数会更好?或者说应该用谐振频率校正因子?
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wzkchem5    时间: 2023-4-11 17:28
本帖最后由 wzkchem5 于 2023-4-11 10:31 编辑
LittlePupil 发表于 2023-4-11 07:23
请问sob老师,如果使用的理论级别有合适的基频校正因子,是否用校正过的虚频算透射系数会更好?或者说应该 ...

校正起码是不必要的,原因是:
(1)校正因子一般是针对实频拟合的,一般不知道这个校正因子是否适用于同一个理论级别下的虚频;
(2)一般计算方法计算虚频的误差范围大于校正因子的影响幅度。例如很多反应的虚频在500cm-1量级,如果校正因子是0.98,那么校正因子只对虚频有10cm-1的影响,但是实际上虚频的误差很容易达到50cm-1量级。这个和实频不同,实频很多都比较大,例如O-H伸缩振动在3600cm-1左右,校正因子的影响比较显著。
(3)虚频不准对于透射系数的影响一般小于计算透射系数的方法本身的误差。你可以把你的虚频乘以0.98,再代入比如说Truhlar公式算一下,看看变化多少,再看看Truhlar公式和Eckart、SCT、LCT的结果差多少,就会发现校正因子对虚频的那点影响完全淹没在方法本身的误差里了。
所以如果是我的话我选择不校正,虽然校正和不校正结果差别很小,但是不校正得到的结果起码经验性小一点。但是至于给虚频做校正是否是错的(也就是(1)这一条到底有多重要),还是只是不必要、但做了也不算错,我也拿不准。

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LittlePupil    时间: 2023-4-11 18:52
本帖最后由 LittlePupil 于 2023-4-11 19:11 编辑
wzkchem5 发表于 2023-4-11 17:28
校正起码是不必要的,原因是:
(1)校正因子一般是针对实频拟合的,一般不知道这个校正因子是否适用于 ...
感谢王老师细致而条理的解答,每次看到您的帖子都不由得感慨您的知识之渊博、回复之耐心
(1) 确实如此,如果我提问的时候有想到这点就不会问这个问题了,犯蠢了
(2) 巧了,我正算的这个过渡态的虚频大概1200波数,查到的基频校正因子是0.957, 算下来正好有50波数的差距
(3) 对于前述反应,拿sob老师的表格算,不校正虚频,“完整的Skodje-Truhlar方法”给出的透射系数是18.95, 校正后给出的则是10.11, 而拿KiSThelP2021中的Eckart方法算,不作任何校正得到的是12.37,仅校正虚频得到的则是8.42, 暂时不确定这是否纯属巧合。

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wzkchem5    时间: 2023-4-11 19:24
LittlePupil 发表于 2023-4-11 11:52
感谢王老师细致而条理的解答,每次看到您的帖子都不由得感慨您的知识之渊博、回复之耐心
(1) 确 ...

虚频比较大的话,校正因子确实影响会比较大。但是我觉得还是得找到有文献证据支持文献的校正因子可以用于虚频,才能用文献的校正因子。
从原理上讲,我觉得即使可以用实频拟合出来的校正因子,也不应该用基频校正因子,而应该用谐振校正因子。因为隧穿计算的虚频是过渡态处势能面的二阶导,而不是考虑了非谐性效应以后的振动频率。这样应该会发现校正因子对于你的透射系数的影响没有那么大。
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sobereva    时间: 2023-4-12 10:27
LittlePupil 发表于 2023-4-11 18:52
感谢王老师细致而条理的解答,每次看到您的帖子都不由得感慨您的知识之渊博、回复之耐心
(1) 确 ...

如果不考虑更高阶的方法,就用Eckart结合不做校正得到的,相对可信度更高
对虚频完全没有理由用ZPE或基频校正因子,不仅原理上说不通,而且很可能反倒还恶化结果。


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JCenter    时间: 2023-4-16 16:26
本帖最后由 JCenter 于 2023-4-17 01:28 编辑

老师,关于表格中的自由能垒和透射系数计算,我有以下几个疑问:
1.针对反应;A+B(反应物)--A-B(过渡态)--C+D(反应物)。反应物的自由能是A与B单独计算自由能并加和,关于反应物A和B的结构是使用初始反应物A和B,还是选择IRC中提取出来的两个分子呢,IRC中提取出来的两个分子结构都均发生了轻微的变化。
2.该问题是关于自由能垒的拓展,直接用过渡态自由能减去反应物复合物整体的自由能所得到的能垒,适合在哪些问题中应用呢,比如反应在常温下是否能够进行
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sobereva    时间: 2023-4-17 03:00
JCenter 发表于 2023-4-16 16:26
老师,关于表格中的自由能垒和透射系数计算,我有以下几个疑问:
1.针对反应;A+B(反应物)--A-B(过渡态 ...

1 把反应复合物里A和B的结构作为各自的初始结构分别做优化、振动分析,然后算A和B的自由能

2 衡量从复合物状态发生反应的难易。但双分子反应的进行可能性显然应该拿双分子反应的k来说事,以A+B自由能之和作为参考态
作者
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JCenter    时间: 2023-4-17 09:55
sobereva 发表于 2023-4-17 03:00
1 把反应复合物里A和B的结构作为各自的初始结构分别做优化、振动分析,然后算A和B的自由能

2 衡量从复 ...

谢谢sob老师的指导。
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JCenter    时间: 2023-4-18 00:02
本帖最后由 JCenter 于 2023-4-18 00:23 编辑
wzkchem5 发表于 2021-5-27 20:04
对,势垒

老师,我想请教您两个问题:1.如果透射系数用完整的Skodje-Truhlar方法,正向势垒计算值小于0,为什么k就不能用过渡态理论或者说用excel的表格就算了呢
2.如果正向势垒值小于0,可不可以用近似的Skodje-Truhlar方法呢,或者计算k时直接默认透射系数为1就好,我是用来比较两个反应的k值大小的。(ps附注:我的体系的自由能垒是大于0的,只是使用完整的Skodje-Truhlar方法计算透射系数时,发现正向势垒值小于0,导致完整的Skodje-Truhlar方法无法使用,但近似的Skodje-Truhlar方法是可以用的。)

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JCenter    时间: 2023-4-18 00:28
Dolantin 发表于 2022-11-24 17:17
请教一下,我的反应体系是在水溶液中进行的由三个连串基元反应组成的复合反应,使用的是隐式溶剂模型计算【 ...

大佬,正向势垒计算中带上隐式模型是指:在计算高精度单点能时,带上隐式溶剂模型,直接使用shermo程序计算得出的Sum of electronic energy and ZPE后的值做差吗
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wzkchem5    时间: 2023-4-18 03:48
JCenter 发表于 2023-4-17 17:02
老师,我想请教您两个问题:1.如果透射系数用完整的Skodje-Truhlar方法,正向势垒计算值小于0,为什么k就 ...

建议看一下Skodje-Truhlar方法和过渡态理论的原始文献,跟着推一遍,自然就会发现推导需要用到正向势垒大于0这个条件。如果正向势垒小于0,即使能算出数来,这个数也是缺乏物理意义的。
势垒小于0的情况,个人建议用AIMD等方法算,比AIMD粗糙的方法基本都需要假定势垒大于0
作者
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JCenter    时间: 2023-4-18 09:41
wzkchem5 发表于 2023-4-18 03:48
建议看一下Skodje-Truhlar方法和过渡态理论的原始文献,跟着推一遍,自然就会发现推导需要用到正向势垒大 ...

好嘞,谢谢老师
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Hamilton1758    时间: 2023-11-23 20:35
sobereva 发表于 2018-7-24 14:14
“校正的数值”不知道你具体指代什么
如果是把这个值乘上原始的k就变成了考虑了隧道效应的k,这个值就是 ...

老师 我想请问 在用Gaussian和polyrate进行考虑隧穿的速率常数的计算中 是否需要在高斯中考虑隧穿呢 比如在TS周围计算多个势能面
作者
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sobereva    时间: 2023-11-24 01:59
Hamilton1758 发表于 2023-11-23 20:35
老师 我想请问 在用Gaussian和polyrate进行考虑隧穿的速率常数的计算中 是否需要在高斯中考虑隧穿呢 比如 ...

势能面只有一个,顶多说成是计算TS附近的势能面上许多结构的信息

这不是在Gaussian这样的量子化学计算程序中所直接考虑的,Gaussian也不是直接计算k或透射系数的程序
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Hamilton1758    时间: 2023-11-24 09:49
sobereva 发表于 2023-11-24 01:59
势能面只有一个,顶多说成是计算TS附近的势能面上许多结构的信息

这不是在Gaussian这样的量子化学计算 ...

好的好的 谢谢老师 也就是说我们在高斯中计算出的能量等作为polyrate的输入信息 polyrate考虑SCT隧穿的时候会做计算 但是在能量中是不存在隧穿修正的吧 非常感谢
作者
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sobereva    时间: 2023-11-25 01:12
Hamilton1758 发表于 2023-11-24 09:49
好的好的 谢谢老师 也就是说我们在高斯中计算出的能量等作为polyrate的输入信息 polyrate考虑SCT隧穿的时 ...


作者
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Hamilton1758    时间: 2023-11-27 10:12
sobereva 发表于 2023-11-25 01:12

好的好的 谢谢sob老师




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