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电化学计算求助

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413
发布时间: 2021-8-30 19:55

正文摘要:

最近在读Norskov的一篇文章,对其中吸附反应的吉布斯自由能计算不是很明白,想请教各位 式(6)是化学反应方程式;式(10)是相对应的吉布斯自由能变。其中,H2O的吉布斯自由能变为0。 eU中U是外加电势大小,请 ...

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wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-9 15:29:04
413 发表于 2021-9-9 07:22
请问ZPE不需要加了是吗?然后仍然还需要减去G(1/2H2)对吧?

U(T)已经包含了ZPE。
对,H2相关的所有项都要考虑,要么分别考虑H2的E、ZPE、U(T)-U(0)、TS、pV,要么直接考虑H2的G
413 发表于 Post on 2021-9-9 14:22:24
wzkchem5 发表于 2021-9-8 20:00
Thermal correction to Gibbs Free Energy等于U(T)+pV-TS-E,把这个加到E上就行了。
你看的公式主要是用 ...

请问ZPE不需要加了是吗?然后仍然还需要减去G(1/2H2)对吧?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-8 20:00:22
413 发表于 2021-9-8 11:03
那这么说E(Thermal)就不是U(T)

我是用高斯算的。

Thermal correction to Gibbs Free Energy等于U(T)+pV-TS-E,把这个加到E上就行了。
你看的公式主要是用VASP等软件做计算的人用的,那种情况下需要把自由能校正的各个贡献加起来。高斯都替你加好了。建议自己在这个论坛搜一下高斯里自由能的算法
413 发表于 Post on 2021-9-8 18:03:12
wzkchem5 发表于 2021-9-8 17:19
那更好,省了你几次加法,因为U(0)等于E+ZPE,只有当软件没有输出U(T),只输出了U(T)-U(0)时,才需要E+ZP ...

那这么说E(Thermal)就不是U(T)

我是用高斯算的。
Zero-point correction=                           0.254670 (Hartree/Particle)
Thermal correction to Energy=                    0.394781
Thermal correction to Enthalpy=                  0.395726
Thermal correction to Gibbs Free Energy=         0.003603
Sum of electronic and zero-point Energies=         -14716.107704
Sum of electronic and thermal Energies=            -14715.967593
Sum of electronic and thermal Enthalpies=          -14715.966649
Sum of electronic and thermal Free Energies=       -14716.358771
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-8 17:19:08
413 发表于 2021-9-8 08:41
请问要指定temperature = 0K 才可以得到U(0)吗?
我在log文件中找到了E (Thermal) ,但这个应该是U(T)

那更好,省了你几次加法,因为U(0)等于E+ZPE,只有当软件没有输出U(T),只输出了U(T)-U(0)时,才需要E+ZPE+(U(T)-U(0))-TS,否则就U(T)-TS就行了,是等价的。(说到这里,因为你计算涉及了H2,还需要加一个焓校正pV,凝聚相的焓校正可以忽略,但气体的焓校正一般不能忽略)
我不知道你用什么软件算的,一般来说一个软件如果能告诉你U(T),那么也会告诉你U(T)-TS-E或者U(T)+pV-TS-E的值(也就是所谓的自由能校正值),你读那个就行了。文献的公式是针对那些不直接输出自由能校正的软件的,对于输出自由能校正的软件也能用,但是会增加一点无谓的麻烦
413 发表于 Post on 2021-9-8 15:41:27
wzkchem5 发表于 2021-9-8 15:08
把我说的都考虑上,再看差多少

请问要指定temperature = 0K 才可以得到U(0)吗?
我在log文件中找到了E (Thermal) ,但这个应该是U(T)
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-8 15:08:24
413 发表于 2021-9-8 01:56
差1.5个eV呢。差的有点大,感觉啥地方算错了。

把我说的都考虑上,再看差多少
413 发表于 Post on 2021-9-8 08:56:01
wzkchem5 发表于 2021-9-8 00:30
差多少?
ΔZPE和TΔS也要考虑H2,此外还应该加上内能的热校正U(T)-U(0),后者影响不大,但是不加结果不 ...

差1.5个eV呢。差的有点大,感觉啥地方算错了。
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-8 00:30:37
413 发表于 2021-9-7 14:18
我试着算了一个,但是感觉跟文献对不太上。请问我这么算对吗?

差多少?
ΔZPE和TΔS也要考虑H2,此外还应该加上内能的热校正U(T)-U(0),后者影响不大,但是不加结果不严格
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-7 17:37:21
413 发表于 2021-9-7 09:49
请问△GH+(pH)这个校正是每步基元反应都要考虑吗?
还是只涉及H+氢离子的基元反应考虑?
还是不管什么 ...

当且仅当涉及H+时需要考虑,如果涉及n个H+,这个校正就要乘以n。而且对于生成H+的反应和消耗H+的反应,校正的符号是相反的。
这种问题建议还是自己推导一下这个校正,这样自然就理解应该怎么用了,而不要死记硬背如何用
413 发表于 Post on 2021-9-7 16:49:07
wzkchem5 发表于 2021-9-1 19:25
大体是这个意思,但是用E减出来的是能量,不是自由能。算自由能必须从频率计算(视软件而异也叫声子计算 ...

请问△GH+(pH)这个校正是每步基元反应都要考虑吗?
还是只涉及H+氢离子的基元反应考虑?
还是不管什么反应,只考虑一次?
413 发表于 Post on 2021-9-2 08:47:38
wzkchem5 发表于 2021-9-1 19:25
大体是这个意思,但是用E减出来的是能量,不是自由能。算自由能必须从频率计算(视软件而异也叫声子计算 ...

好的
wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-1 19:25:34
413 发表于 2021-9-1 11:01
实际中,我用dft就能算出来各个的E,比如EOH*, EOOH*?
然后带到公式中算反应前后的吉布斯自由能变化?

大体是这个意思,但是用E减出来的是能量,不是自由能。算自由能必须从频率计算(视软件而异也叫声子计算)得到自由能校正,加到能量上去。

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