请问是否可以通过计算溶质自由能来判断液体中的构象变化是否能够发生？

UTM · 发表于 Post on 2022-5-24 21:37:56

如题，请问各位老师和同学，假如在水中有这样一个构象变化：A1+H2O→A2，其中A1和A2是同一物质两种不同的构象。①是否可以通过gaussian计算A1、A2和H2O的溶质自由能从而通过计算这一过程的自由能差来判断这个过程是否能够自发进行呢？

②水在水中的溶质自由能是否可以通过和其他溶质同样的方法进行计算？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-5-25 03:56:17

（1）能，但只能知道热力学上是否可行，不能知道动力学上是否可行
（2）是的，但需要注意水溶液里水的标准态是55.6M，而不像其他溶质那样是1M，所以算出来的自由能需要额外手动换算一下

sobereva · 发表于 Post on 2022-5-25 05:35:14

“A1+H2O→A2，其中A1和A2是同一物质两种不同的构象” 这描述明显有问题，这是水加成过程，显然不止相差构象

UTM · 发表于 Post on 2022-5-25 11:31:57

sobereva 发表于 2022-5-25 05:35
“A1+H2O→A2，其中A1和A2是同一物质两种不同的构象” 这描述明显有问题，这是水加成过程，显然不止相差构 ...

是我表述有问题了，A1和A2是两种不同的构象，其中A2是与水分子以氢键的方式结合但A1没有。这个过程并无化学反应的发生。

UTM · 发表于 Post on 2022-5-25 11:43:16

wzkchem5 发表于 2022-5-25 03:56
（1）能，但只能知道热力学上是否可行，不能知道动力学上是否可行
（2）是的，但需要注意水溶液里水的标准 ...

“水溶液里水的标准态是55.6M”是说要把gaussian计算的水在水中的溶质自由能乘以55.6计算吗？为什么水在水中的标准态是55.6M？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-5-25 16:17:39

UTM 发表于 2022-5-25 04:43
“水溶液里水的标准态是55.6M”是说要把gaussian计算的水在水中的溶质自由能乘以55.6计算吗？为什么水在 ...

不是。建议找一本物化教材，学一下怎么把一个浓度下的自由能换算成另一个浓度。这个是做计算最基础的知识，必须背得滚瓜烂熟，所以还是建议你自己看教材，以确保学得透彻，完全没有知识盲区。
因为当你写反应的时候，是A1(aq) + H2O(l) -> A2(aq)，而不是A1(aq) + H2O(aq) -> A2(aq)。(aq)的标准态是1M理想溶液，(l)的标准态是纯液体，而纯水的摩尔浓度是55.6M。

UTM · 发表于 Post on 2022-5-25 19:15:06

wzkchem5 发表于 2022-5-25 16:17
不是。建议找一本物化教材，学一下怎么把一个浓度下的自由能换算成另一个浓度。这个是做计算最基础的知识 ...

好的好的，谢谢老师

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