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标题: 计算HA + OH- → A- + H2O的自由能变，应该如何计算 [打印本页]

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Author: 2429783189 时间: 2025-12-11 15:29
标题: 计算HA + OH- → A- + H2O的自由能变，应该如何计算
我在计算一个文献中出现的反应，文献给出的方程式如下：HA + OH- → A- + H2O，这显然就是一个普通的水中脱质子过程，老师只要求计算自由能变，没要求找过渡态。我先尝试引入一个显式OH-，找到了质子从HA转移到OH-的过渡态，最终反应的ΔG就用产物减去反应物，但是普通的脱质子过程也可以通过计算PKa来计算自由能变，请教各位老师，怎么用量化方法预测化合物的pKa值呢 - 量子化学 (Quantum Chemistry) - 计算化学公社这篇帖子给出了热力学循环做法，整体来说也不算难。但现在有一个疑惑，如果要计算这个脱质子过程的ΔG，应该用最开始提到的HA + OH- → A- + H2O反应中的产物减去反应物的G，还是参考帖子里用热力学循环法算PKa呢？

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Author: sobereva 时间: 2025-12-11 17:35
计算气相下反应自由能变，以及每个物质的溶解自由能（其中有的有现成值不需要自己算），根据热力学循环合并到一起就得到了溶剂环境下的自由能变

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Author: 2429783189 时间: 2025-12-15 21:47
本帖最后由 2429783189 于 2025-12-15 22:10 编辑

sobereva 发表于 2025-12-11 17:35
计算气相下反应自由能变，以及每个物质的溶解自由能（其中有的有现成值不需要自己算），根据热力学循环合并 ...

好的老师，再请问老师一个问题，根据PKa计算教程，我得知，需要计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自由能加在一起，我在计算吸附在材料上的物质的PKa，其中有一个物种是带负电的A-吸附在材料上，这个物种在气相下无法被优化出来，或者说即使优化出来了A-都没有吸附在材料上，仅在加了隐式溶剂模型下才能被优化出来，在这种情况下应该如何处理呢？我能想到的策略有：1凑合着用溶液下优化的结构拿来算气相自由能变，2直接算液相下HA + OH- → A- + H2O反应的自由能变来算PKa，但在OH-和H2O的计算中引入大约10个水分子的团簇来减少误差。

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Author: 1601452201 时间: 2025-12-15 22:26

2429783189 发表于 2025-12-15 21:47
好的老师，再请问老师一个问题，根据PKa计算教程，我得知，需要计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自 ...

我记得这个sob应该提到过，在计算H+质子的时候可以引入一些水分子来降低误差的，这个在论坛里应该是能找到的

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Author: sobereva 时间: 2025-12-15 23:53

2429783189 发表于 2025-12-15 21:47
好的老师，再请问老师一个问题，根据PKa计算教程，我得知，需要计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自 ...

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“计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自由能加在一起”这句话不准确，应当是“计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自由能变加在一起”

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Author: 2429783189 时间: 2025-12-16 10:39

sobereva 发表于 2025-12-15 23:53
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“计算物种在气相下的自由变与它们的溶解自由能加在一起”这句话不准确，应当是“计算 ...

感谢老师的回复和纠正。再向老师请教一点，既然A-物种用溶液下优化的结构拿来算气相自由能变，那么为了保持一致性，其他物种计算时也需要用溶液下优化的结构拿来算气相自由能变嘛？

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Author: sobereva 时间: 2025-12-17 02:41

2429783189 发表于 2025-12-16 10:39
感谢老师的回复和纠正。再向老师请教一点，既然A-物种用溶液下优化的结构拿来算气相自由能变，那么为了保 ...

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