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[综合交流] 可以通过gaussian计算氢离子,电子,氧气的能量吗?是否准确?

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本帖最后由 slope 于 2021-10-14 18:54 编辑

各位老师好,最近看文献说氧气的自由能用gaussian算的不准确,可以通过公式G(O2)=2G(H2O)-2G(H2)+4.92(单位: eV)获得。

所以想问下,氧气的单点能是否可以直接用Gaussian输出文件中的数值,还是可以通过什么公式获得呢?

此外,氢离子的能量通过Gaussian算的是否准确? 还有电子的能量又该怎么获得呢?

谢谢各位老师!

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发表于 Post on 2025-1-10 13:04:12 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-10 00:25
气相自由能在北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KBQC)里提了:

谢谢老师答疑,我好好学一下。

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发表于 Post on 2025-1-10 00:25:11 | 只看该作者 Only view this author
19896216650 发表于 2025-1-9 17:55
谢谢Sob老师答疑。我想就具体问题再向您请教一下:
我现在做的是电化学体系,如A + e + H+   →  B,请 ...

气相自由能在北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KBQC)里提了:


电子的溶解自由能没有实验数据,可以理论估计,培训里也提了:


上述方式估计的不可能很准,所以尽量横向对比来抵消,或者借助实验数据避免其绝对数值的引入
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2025-1-9 17:55:12 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 19896216650 于 2025-1-9 17:58 编辑
sobereva 发表于 2025-1-5 01:38
电子的气相自由能加上电子的溶解自由能
不能

谢谢Sob老师答疑。我想就具体问题再向您请教一下:
我现在做的是电化学体系,如A + e + H+   →  B,请问计算该过程的吉布斯自由能变时,怎么处理e的吉布斯自由能呢?
单电子的气相自由能和溶解自由能可计算得到或者有固定数值嘛?
谢谢。

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发表于 Post on 2025-1-5 01:38:13 | 只看该作者 Only view this author
19896216650 发表于 2025-1-4 21:22
sob老师,请问水中标况的电子自由能可以计算嘛,或者可以用H2的自由能 代替 H+和电子的自由能总和吗

电子的气相自由能加上电子的溶解自由能
不能
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2025-1-4 21:22:59 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 19896216650 于 2025-1-4 21:25 编辑
sobereva 发表于 2021-10-14 19:53
“肯定算不准”这种说法没有意义

氢离子的电子能量根本就不用算,能量精确为0


sob老师,请问水中标况的电子自由能可以计算嘛,或者可以用H2的自由能 代替 H+和电子的自由能总和吗

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发表于 Post on 2021-10-14 22:39:48 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-10-14 19:53
“肯定算不准”这种说法没有意义

氢离子的电子能量根本就不用算,能量精确为0

多谢社长解答
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发表于 Post on 2021-10-14 19:57:47 | 只看该作者 Only view this author
“氧气的自由能用gaussian算的不准确”这种说法没有任何实际意义,连计算级别都不说,明显是个小白说法
用CCSDTQ甚至能把氧气的绝对电子能量都算得准准的。而涉及到氧气反应的相对电子能量,Gaussian支持的CCSD(T)就已经很精准了。记住化学上感兴趣的都是相对能量,chemistry is about change

哪里读能量这种问题仔细看此文
谈谈该从Gaussian输出文件中的什么地方读电子能量
http://sobereva.com/488http://bbs.keinsci.com/thread-13450-1-1.html

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发表于 Post on 2021-10-14 19:53:06 | 只看该作者 Only view this author
ChemG 发表于 2021-10-14 19:36
氢离子能量肯定算不准,由于氢离子浓度为1M时,人为定义H+ + e- = H2吉布斯自由能为零,所以你可以考虑pH校 ...

“肯定算不准”这种说法没有意义

氢离子的电子能量根本就不用算,能量精确为0

如果是自由能,直接有精确值,也根本不用算。参看北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KBQC)的幻灯片


考虑溶剂效应的话,对于水环境,质子的溶解自由能都有最佳理论推测值,也根本不需要计算。下面红圈里的值,加到气相质子自由能上,再加上1.89 kcal/mol标准态转换能量,直接就是水中标况的质子的自由能。




当前问题完全牵扯不到pH、氢分子的事

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发表于 Post on 2021-10-14 19:36:44 | 只看该作者 Only view this author
氢离子能量肯定算不准,由于氢离子浓度为1M时,人为定义H+ + e- = H2吉布斯自由能为零,所以你可以考虑pH校正的情况下用氢分子能量代替

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发表于 Post on 2021-10-14 19:31:30 | 只看该作者 Only view this author
不存在“用gaussian算的不准确”的说法,只存在“用一般的密度泛函算的不准确”的说法。如果你用DFT,尤其是PBE之类的纯泛函,任何软件都算不准;如果你用CCSD(T),任何软件都能算准。

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Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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