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在知道分子中原子所带电荷及原子位置的情况下，如何计算分子偶极矩

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skl

发布时间: 2021-9-26 21:49

正文摘要:

本帖最后由 skl 于 2021-9-28 00:28 编辑如题：比如有一个分子中有6个原子(净电荷为0)，并且知道这6个原子的带电量及具体坐标位置（xyz），如何计算该分子的偶极矩一篇文献中是这样计算的：但是我发现 ...

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yjw1204338757 发表于 Post on 2022-8-8 21:52:51

skl 发表于 2021-10-2 17:46
老师，我按照您在Multiwfn中计算偶极矩的方式使用python复现了一下，结果计算出来的值跟Multiwfn计算的值 ...

请问一下楼主，这个beta和那个a2d是啥呢

skl 发表于 Post on 2021-10-2 21:55:48

sobereva 发表于 2021-10-2 21:52
拿个简单的体系，比如水分子，自己手算一下就清楚了

我用LiF算了一下结果是一致的但是不知道为什么换成CaF2就不对了

sobereva 发表于 Post on 2021-10-2 21:52:01

skl 发表于 2021-10-2 17:46
老师，我按照您在Multiwfn中计算偶极矩的方式使用python复现了一下，结果计算出来的值跟Multiwfn计算的值 ...

拿个简单的体系，比如水分子，自己手算一下就清楚了

skl 发表于 Post on 2021-10-2 17:46:48

sobereva 发表于 2021-9-27 13:07
写成Multiwfn的chg格式，每一行内容是：
元素名 X Y Z 原子电荷
把chg文件载入Multiwfn后屏幕上直接提示 ...

老师，我按照您在Multiwfn中计算偶极矩的方式使用python复现了一下，结果计算出来的值跟Multiwfn计算的值不一样，不知道是为什么

atoms2 = [{'beta': 9.139, 'q': 5.59, 'site': ([ 0. , 18.69, -3.61])}, \
{'beta': 9.139, 'q': -6.59, 'site': ([ 0. , 18.69, -3.61])}, \
{'beta': 9.139, 'q': 5.59, 'site': ([ 0. , -18.69, -3.61])}, \
{'beta': 9.139, 'q': -6.59, 'site': ([ 0. , -18.69, -3.61])}, \
{'beta': 14.708016940799986, 'q': 19.354922439418708, 'site': ([0. , 0. , 3.25])},\
{'beta': 14.708016940799986, 'q': -17.354922439418708, 'site': ([0. , 0. , 3.25])}]
def calc_x2(atoms):
x = 0
y = 0
z = 0
a2d = 2.542
for atom in atoms:
x += (atom['site'][0]/0.529177249 )* atom['q']
y += (atom['site'][1]/0.529177249 )* atom['q']
z += (atom['site'][2]/0.529177249 )* atom['q']
x,y,z =x*a2d, y*a2d,z*a2d
u = math.sqrt(x**2+y**2+z**2)
return u

复制代码

skl 发表于 Post on 2021-9-28 00:28:31

wzkchem5 发表于 2021-9-27 00:38
如果分子总电荷是0，那么把分子平移不影响偶极矩。
如果分子总电荷不是0，那么应该把分子的质心平移到原点 ...

已修改净电荷为0

skl 发表于 Post on 2021-9-27 22:40:59

本帖最后由 skl 于 2021-9-28 01:18 编辑

sobereva 发表于 2021-9-27 13:07
写成Multiwfn的chg格式，每一行内容是：
元素名 X Y Z 原子电荷
把chg文件载入Multiwfn后屏幕上直接提示 ...

感谢老师的回复
因为我需要自己进行偶极矩计算的实现，所以需要知道具体是怎么进行计算的
我翻看您之前关于偶极矩计算的回答，其中有提到程序是使用’‘∑R(i)q(i)方式计算，R是原子坐标矢量，q是原子电荷”，我自己尝试计算的时候，发现算出来不太一样，所以我想问R怎么用坐标进行计算，q的电荷是否需要带正负号
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老师不用再回复了，我已经解决了

sobereva 发表于 Post on 2021-9-27 13:07:11

写成Multiwfn的chg格式，每一行内容是：
元素名 X Y Z 原子电荷
把chg文件载入Multiwfn后屏幕上直接提示基于原子电荷算的偶极矩。

基本常识：只有最低阶非0多极矩是不依赖于原点的
因此带净电荷的体系，净电荷（单极矩）不依赖于原点，但是偶极矩依赖于原点。对离子体系说偶极矩实际意义不大

wzkchem5 发表于 Post on 2021-9-27 00:38:04

如果分子总电荷是0，那么把分子平移不影响偶极矩。
如果分子总电荷不是0，那么应该把分子的质心平移到原点再算。参见 https://en.wikipedia.org/wiki/Dipole

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