1.O2+4e-+4H+→2H2O,计算方法如下:
首先计算O2,H+和H2O的热矫正量,输入文件:#p wb97xd/6-31+G(d) opt freq scrf=(smd,solvent=acetonitrile) integral=ultrafine 取Thermal correction to Gibbs Free Energy= 后面的数值
再用上面输出文件的结构计算每个分子的单点能,输入文件:#p wb97xd/6-311++G(2df,2p) scrf=(smd,solvent=acetonitrile) integral=ultrafine sp 取scf done后面的数值
最后上面两个数值相加再用1.89进行矫正,得到自由能变,带入公式Ere=-▲G/nF-4.44 Eox=▲G/nF-4.44 得到氧化还原电势。因为误差实在太大,现在已知H+的计算肯定是错误的,可以直接获得数值。
自由能矫正能 液相单点能 液相自由能(Hartree) △G Ere
H2O 0.003831 -76.444513 -76.437670
H+ -0.010000 -0.213572 -0.220560
O2 -0.016041 -150.330726 -150.343755 -1034.980 6.781
想要问下的就是除了H+可以直接获得以外,其他的的分子按照上面的计算方法是否可行?或者是用的泛函和基组不适合,泛函基组和计算的方法都不适合
有看老师写的一篇文章:计算环氧乙烷的例子
(1)关键词是B3LYP/6-311G* em=GD3BJ opt freq scrf(SMD,solvent=ethanol),即对应SMD溶剂模型表现乙醇环境的情况下用B3LYP-D3(BJ)/6-311G*对体系进行优化和振动分析。这个级别不昂贵,而用于opt freq目的足够给出可靠的结果。
(2)关键词是B2PLYPD3/def2TZVP geom=allcheck,即使用较好的B2PLYP-D3(BJ)/def2-TZVP级别基于(1)的结构计算真空下较高精度电子能量
(3)关键词是M052X/6-31G* geom=allcheck,即基于(1)的结构用M05-2X/6-31G*在真空下计算电子能量
(4)关键词是M052X/6-31G* scrf(SMD,solvent=ethanol) geom=allcheck,即基于(1)的结构用M05-2X/6-31G*在SMD溶剂模型表现乙醇环境的情况下计算电子能量
这个另外应该就是我用的方法:
另外,一种粗略但比较省事的计算溶剂下焓或自由能的方法如下:
(1)用opt freq优化结构同时获得焓或自由能的热校正量(获得焓的热校正量时建议用ZPE校正因子)。溶剂模型是否需要用看情况
(2)在(1)的结构下结合溶剂模型用高级别计算单点
然后将1和2的结果相加,再加上1.89 kcal/mol即可。此种做法步骤少,但相当于是在高级别下计算了溶解自由能,会比在溶剂模型专门参数化的级别下算的溶解自由能精度低。
除了H+直接获得数据,问题1.除了这个半反应,想要计算诸如HMF到DFF这样的反应,是不是用环氧乙烷的例子中的计算过程比较合适?还是目前我所用的也可以(即另外中的这个过程)? 2.泛函和基组应该是不适合的吧?3.还有气相看到老师说体系本身很小可以用热力学组合方法,我想要计算的是诸如糖,糠醛这样的分子,应该是不适用热力学组合方法的吧?,那环氧乙烷例子中计算气相的方法B3LYP-D3(BJ)/6-311G*,B2PLYP-D3(BJ)/def2-TZVP我是否可以直接使用?
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