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高斯计算气相标况和溶剂环境下自由能的问题

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发布时间: 2021-5-26 14:39

正文摘要:

老师们好!我最近在使用高斯计算还原电位,涉及计算气相标况和溶剂环境下的自由能,遇到一些困惑请求解答。 在sob老师《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)博文中提到气 ...

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sobereva 发表于 Post on 2025-11-23 01:04:07
MD-Chen 发表于 2025-11-22 16:41
请问老师,对于精度要求不高,计算溶液下溶质的自由能时采用溶剂中的高精度单点能+自由能校正是否可行?

参考下文的相应例子
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/552http://bbs.keinsci.com/thread-17494-1-1.html
MD-Chen 发表于 Post on 2025-11-22 16:41:11
sobereva 发表于 2021-5-27 04:41
1 这种体系,气相和溶剂模型下结构差异甚微、算出来的自由能热校正量差异也甚微,所以算自由能热校正量的时 ...

请问老师,对于精度要求不高,计算溶液下溶质的自由能时采用溶剂中的高精度单点能+自由能校正是否可行?
冰释之川 发表于 Post on 2022-1-18 10:32:04
WaterMirror 发表于 2022-1-18 10:26
谢谢老师回复!
所以老师我的理解没错吧?不加1.89kcal/mol,高斯输出的Sum of electronic and thermal  ...

对的
冰释之川 发表于 Post on 2022-1-18 10:15:36
WaterMirror 发表于 2022-1-18 09:16
谢谢老师回复!
但是不加我觉得不是0.041M的自由能呀:
因为0.041M的隐式溶剂模型下的自由能应该等于0. ...

计算时都要加校正的,不然加其实是不对的,除非你溶解自由能折算成0.041M下的再加和
冰释之川 发表于 Post on 2022-1-18 08:26:28
本帖最后由 冰释之川 于 2022-1-18 08:31 编辑
WaterMirror 发表于 2022-1-18 04:54
谢谢老师的回复!
老师我这样理解对吗?对于SMD,PCM模型,参数拟合让Esol-Egas接近(等于)1 M理想气体 ...
不加1.89kcal/mol对应的是该分子在溶液里的浓度为0.041mol/L时的自由能

不加只是代表浓度为0.041M时的自由能,而大家一般都是以1M浓度为参照系的,所以要加
wzkchem5 发表于 Post on 2022-1-18 03:39:48
WaterMirror 发表于 2022-1-17 17:19
老师您好 我想请问一下不加1.89kcal/mol 之前得到的数的物理意义是什么?
在默认设置下,气相opt+freq计 ...

298K下1 atm的气体是0.041mol/L,所以不加1.89kcal/mol对应的是该分子在溶液里的浓度为0.041mol/L时的自由能。1.89kcal/mol的作用是把这个浓度从0.041mol/L校正到1mol/L
Xcution 发表于 Post on 2021-5-27 09:57:49
sobereva 发表于 2021-5-27 04:41
1 这种体系,气相和溶剂模型下结构差异甚微、算出来的自由能热校正量差异也甚微,所以算自由能热校正量的时 ...

明白了,感谢sob老师!
Xcution 发表于 Post on 2021-5-27 09:57:05
wzkchem5 发表于 2021-5-26 20:34
原则上是的,但是△Gcorr_sol和△Gcorr_gas一般差别很小,大概在0.1kcal/mol量级,而且关键是有的物种只 ...

好的,明白了!非常感谢!
sobereva 发表于 Post on 2021-5-27 04:41:04
1 这种体系,气相和溶剂模型下结构差异甚微、算出来的自由能热校正量差异也甚微,所以算自由能热校正量的时候不需要区分用不用溶剂模型。而且如果刻意在真空下计算,还得再额外做一次优化,多花不少花时间

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wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-26 20:34:13
Xcution 发表于 2021-5-26 12:16
非常感谢您的回答!二、三两个问题我明白了。关于第一个问题我还想再问一下,JPCA文章中说公式4中的△Gco ...

原则上是的,但是△Gcorr_sol和△Gcorr_gas一般差别很小,大概在0.1kcal/mol量级,而且关键是有的物种只在溶液里存在,根本没办法得到△Gcorr_gas。此外即使当这个物种在气相中存在,且气相结构和溶液相结构很接近时,为了计算△Gcorr_gas还得单独跑个计算,起码是麻烦。Truhlar 2011年好像发了一篇文章讲这个事,你可以搜搜看
wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-26 15:57:01
1. 这里应该是说得不准确。这里算出来的热力学校正量,应该是气相里的自由能校正量,加上溶剂对结构的影响所间接造成的对自由能校正量的影响。后一项一般很小,所以有时不提
2. 此处RT/P严格的写法是:cRT/P,其中c=1mol/L,P=1atm,T=298K。从pV=nRT很容易推出来这个式子。
3. 对,高斯读到的数值除了那个1.89以外,所有东西都包括了

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