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[综合交流] 请教两条反应路径哪个更优势

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    请问常温下像是如下述两条路径的反应,哪个更优势(不考虑计算其他因素是否准确,只从结果来看)?我认为尽管路径A的速控步的能垒为15.0 kcal/mol,优于路径B的16.0 kcal/mol。但是前一步能垒15.0 kcal/mol高于11.0 kcal/mol,而且经过第一个过渡态后存在一个较低的稳定点,常温下反应无法返回去(35.0 kcal/mol和33.1kcal/mol)。因此,反应开始更容易经过路径B,类似于水坝。请问我的理解是否正确?




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发表于 Post on 2022-2-10 10:46:19 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-10 10:34
我不清楚你是指气相单分子还是双分子反应。

单分子反应的话算自由能时不用特意考虑浓度,求自由能垒的 ...

谢谢指点

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发表于 Post on 2022-2-10 10:34:34 | 只看该作者 Only view this author
gauss98 发表于 2022-2-10 09:48
这个昨天弄通了,最后一步产物有 &

还有个问题,对于气相的怎么处理?

我不清楚你是指气相单分子还是双分子反应。

单分子反应的话算自由能时不用特意考虑浓度,求自由能垒的时候压力(对应理想气体状态的浓度)设置产生的影响直接抵消掉了。

气相双分子反应的k无法由concvar自动产生,需要自己计算k直接写到输入文件里(比如用下面这个,很简单)。在concvar输入文件里用(M▪s)^-1的单位表示k,浓度用M为单位表示即可。
基于过渡态理论计算反应速率常数的Excel表格
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发表于 Post on 2022-2-10 09:48:12 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-10 09:44
这个目的应该可以这么实现:在$link里,把倒数第一个中间体和路径最初的反应物直接连上,并手动设置这一 ...

这个昨天弄通了,最后一步产物有 &

还有个问题,对于气相的怎么处理?
直接用gaussian计算的 自由能值,浓度用 1/22.4 吗?

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发表于 Post on 2022-2-10 09:44:07 | 只看该作者 Only view this author
gauss98 发表于 2022-2-9 14:55
谢谢
只是催化反应涉及到 催化剂既是反应物之一又是产物之一,输入还没弄明白

这个目的应该可以这么实现(不过我没测试过):在$link里,把倒数第一个中间体和整条路径最初的反应物直接连上,并手动设置这一步的正、逆反应的k成实际最后一步基元反应的情况。这样,催化循环最后一步重新产生的催化剂直接就又纳入新的催化循环了。
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发表于 Post on 2022-2-9 23:51:42 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2022-2-9 15:07
原则上确实如此。要是能进一步扩展成general-purpose的适用于做表面多相催化微观动力学的程序,那就非常 ...

那是收费软件Athena Visual Studio(他们卖的倒也不贵)。具体问题还得自己写MATLAB code。

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发表于 Post on 2022-2-9 16:02:17 来自手机 | 只看该作者 Only view this author
gauss98 发表于 2022-2-9 15:23
催化剂既是产物又是反应物
浓度必然也有耦合情况
似乎不能用简单情况套用

中间体不也是既是反应物又是产物吗?浓度的产生与消耗都考虑在方程组里了。可能真正比较麻烦的耦合是等价位点浓度的依赖关系

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发表于 Post on 2022-2-9 15:23:35 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2022-2-9 15:09
催化反应也是由各步基元反应构成,必然适用。温度也自然包括在了模拟的动力学公式里

催化剂既是产物又是反应物
浓度必然也有耦合情况
似乎不能用简单情况套用

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发表于 Post on 2022-2-9 15:09:29 | 只看该作者 Only view this author
gauss98 发表于 2022-2-9 09:50
很好的小程序
不过似乎没看到催化反应的例子?
另外,对于多分子反应,各个反应步骤自由能与温度强相关 ...

催化反应也是由各步基元反应构成,必然适用。温度也自然包括在了模拟的动力学公式里

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发表于 Post on 2022-2-9 15:07:03 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-8 12:29
对于俩物质之间反应过程,只要转化速率满足r=k[A]的一般性反应动力学关系,并且两类物质都可以用一般性的 ...

原则上确实如此。要是能进一步扩展成general-purpose的适用于做表面多相催化微观动力学的程序,那就非常强大了。目前大多数人都是联立方程,并做了很多近似来求解的,也不知道准确度和可靠性怎样,尤其是存在各步能垒都差不多的情况

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发表于 Post on 2022-2-9 14:55:18 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-9 12:08
例子只是用来演示怎么对各种energy profile写输入文件,用于具体反应,应根据例子举一反三

自由能原则 ...

谢谢
只是催化反应涉及到 催化剂既是反应物之一又是产物之一,输入还没弄明白

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发表于 Post on 2022-2-9 12:08:57 | 只看该作者 Only view this author
gauss98 发表于 2022-2-9 09:50
很好的小程序
不过似乎没看到催化反应的例子?
另外,对于多分子反应,各个反应步骤自由能与温度强相关 ...

例子只是用来演示怎么对各种energy profile写输入文件,用于具体反应,应根据例子举一反三

自由能原则上应当根据实际模拟的温度来算。但对于反应过程中熵变不大的情况,如果只是为了快速地检验一下温度对反应进程的影响,那么假定相对自由能不受温度温度影响也可以
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sobereva 发表于 2022-2-8 01:37
这个问题通过concvar模拟物质浓度随时间的变化可以轻易得到答案,此例也作为例子出现在了concvar手册里
ht ...

很好的小程序
不过似乎没看到催化反应的例子?
另外,对于多分子反应,各个反应步骤自由能与温度强相关,是不是每个温度的速度都要算当前温度的自由能?

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发表于 Post on 2022-2-9 05:58:36 | 只看该作者 Only view this author
从A2到TSA2-3,用-5.0+20.0=15.0作为自由能垒,用过渡态理论算有多可靠?因为分子从TSA1-2到A2会得到额外的原子核动能,和直接从A2开始是不同的。不知道这些额外的原子核动能会对A2到TSA2的速度有多大影响(有一部分动能可能耗散到环境去了)

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发表于 Post on 2022-2-8 12:29:51 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2022-2-8 09:44
适用于多相反应吗? 比如指定气相反应物的分压和固体表面活性位点的浓度?

对于俩物质之间反应过程,只要转化速率满足r=k[A][B]的一般性反应动力学关系,并且两类物质都可以用一般性的浓度来表示,则concvar就能用来模拟浓度随时间的变化。
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发表于 Post on 2022-2-8 09:44:30 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-8 01:37
这个问题通过concvar模拟物质浓度随时间的变化可以轻易得到答案,此例也作为例子出现在了concvar手册里
ht ...

适用于多相反应吗? 比如指定气相反应物的分压和固体表面活性位点的浓度?

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