bader电荷可以定位质子吗

aipacino · 发表于 Post on yesterday 21:10

求助各位老师，我现在想研究溶液里的质子转移过程，但是现有的方法都是基于几何距离来判断携带缺陷的原子，然后定位质子的，由于我的体系不像纯水那么简单，因此想问一下有没有其他的方式定位这个质子？我看到bader电荷物理意义更强，这个可以用于定位质子吗，例如净电荷最接近1的那个H原子可视为质子。

sobereva · 发表于 Post on 2 hour ago

bader电荷物理意义更强

被谬称为Bader电荷的AIM电荷只有很强的数学意义，化学意义都很烂，仔细看下文了解AIM原子电荷的特点和严重缺点
一篇深入浅出、完整全面介绍原子电荷的综述文章已发表！
http://sobereva.com/714（http://bbs.keinsci.com/thread-46067-1-1.html）
《原子电荷计算方法的对比》（https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB2012281）

用合理的方法计算H的原子电荷，如果接近0，可以近似为质子。或者用下文的方法计算氧化态看是否为0
使用Multiwfn通过LOBA方法计算氧化态
http://sobereva.com/362（http://bbs.keinsci.com/thread-5118-1-1.html）

但要注意质子在很多溶剂里不是独立存在的，而是与溶剂结合的，此时要把溶剂合质子视为整体看待，如[H3O]+，并且要计算对应整个片段的电荷或氧化态而不是单个H原子的

另外推荐参看下文
谈谈质子转移、氢原子转移、氢负离子转移的关系
http://sobereva.com/626

aipacino · 发表于 Post on 3 hour ago

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2026-4-21 23:23
简单电解质水溶液里面质子酸/碱与水分子按Grotthuss机理传递质子、需要计算离子的MSD进而获得离子电导率 ...

老师，那通过QM计算有哪些方法可以定位到质子呢，需要进行什么样的波函数分析之类的？

aipacino · 发表于 Post on 3 hour ago

wzkchem5 发表于 2026-4-21 22:05
是纯粹的质子转移吗，是否伴随电子转移？

老师，是纯粹的质子转移，例如磷酸的H通过氢键到水上形成水合氢这种

pal · 发表于 Post on 4 hour ago

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2026-4-21 23:23
简单电解质水溶液里面质子酸/碱与水分子按Grotthuss机理传递质子、需要计算离子的MSD进而获得离子电导率 ...

Grotthuss机制本身就存在电子转移吧。按几何关系拟合电荷，但是感觉还不如直接按照距离判断

Uus/pMeC6H4-/キ · 发表于 Post on yesterday 23:23

wzkchem5 发表于 2026-4-21 22:05
是纯粹的质子转移吗，是否伴随电子转移？

简单电解质水溶液里面质子酸/碱与水分子按Grotthuss机理传递质子、需要计算离子的MSD进而获得离子电导率的情形，应该不涉及氧化还原反应、不至于伴随电子转移吧。其实我也在好奇，用拟合好的可以描述成键断键的机器学习势/反应力场做大体系长时间的模拟，如果不像经典分子力场（无论可极化与否）那样能直接确定原子电荷、又因计算量大而不方便把帧拿出来重新做QM计算的话，除了还按传统的几何判据人为划分离子的话还有什么方法。

wzkchem5 · 发表于 Post on yesterday 22:05

是纯粹的质子转移吗，是否伴随电子转移？

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[波函数分析求助] bader电荷可以定位质子吗