关于有机钠盐在水溶液中的构型优化问题

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-1-31 20:40:53

如题，对于一个在水溶液中的有机物的钠盐，结构简式为R2C(S)SNa，其中括号里的硫跟旁边碳之间是双键，括号外的硫与碳原子之间是单键，在进行结构优化时发现，如果输入文件中钠离子放在更靠近单键那个硫那一侧，优化出来的结果中的钠离子会出现在单键硫那一侧且离整个分子较远的地方，如果输入文件中钠离子放在两个硫原子之间，优化之后的结果显示钠离子会出现在两个硫原子之间但离分子更远的地方。
这两个优化之后的结构计算出来的分子能量差别较大，不知道该以哪个为准啊？

求教各位大神啊！！！

Accelerator · 发表于 Post on 2021-1-31 21:54:38

“盐是强电解质”

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-1 10:49:19

Accelerator 发表于 2021-1-31 21:54
“盐是强电解质”

算是吧，类似于醋酸钠，所以钠离子应该在哪里啊？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-2-1 12:14:33

Kellyyyy 发表于 2021-2-1 10:49
算是吧，类似于醋酸钠，所以钠离子应该在哪里啊？

如果是稀溶液的话，钠离子可以不放，因为本来电离了以后也会跑得很远。
如果是浓溶液，钠离子可能放上比不放更好，但是如果放了钠离子，必须把钠离子的配位水都加上，不然结果不真实。

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-1 14:21:37

wzkchem5 发表于 2021-2-1 12:14
如果是稀溶液的话，钠离子可以不放，因为本来电离了以后也会跑得很远。
如果是浓溶液，钠离子可能放上比 ...

多少浓度算稀溶液呢？实际的反应浓度约为0.3mol/L。

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-1 14:22:56

wzkchem5 发表于 2021-2-1 12:14
如果是稀溶液的话，钠离子可以不放，因为本来电离了以后也会跑得很远。
如果是浓溶液，钠离子可能放上比 ...

如果算是稀溶液的话，加了钠离子影响大吗？我个人感觉钠离子加上的话跑到其中一个硫那边且离得比较远的话，也应该比较合理。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-2-1 15:38:44

Kellyyyy 发表于 2021-2-1 14:21
多少浓度算稀溶液呢？实际的反应浓度约为0.3mol/L。

我觉得可以算稀溶液。
可以这么想，如果放一个钠离子进去做结构优化，这个钠离子肯定离硫比较近。你算一下在你的浓度下，假设你的盐完全电离，钠和阴离子的平均距离有没有优化出来的那么近，如果远没有那么近，那就是不考虑钠比考虑钠好

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-1 16:27:15

wzkchem5 发表于 2021-2-1 15:38
我觉得可以算稀溶液。
可以这么想，如果放一个钠离子进去做结构优化，这个钠离子肯定离硫比较近。你算一 ...

这要怎么算实际的钠与硫之间的距离啊？

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2021-2-1 16:32:38

Kellyyyy 发表于 2021-2-1 16:27
这要怎么算实际的钠与硫之间的距离啊？

把钠离子和阴离子都看成质点，溶液浓度已知，然后用最密堆积模型（偷懒的话用简单立方模型也差不多）计算距离期望值吧。

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-1 18:50:53

北大-陶豫发表于 2021-2-1 16:32
把钠离子和阴离子都看成质点，溶液浓度已知，然后用最密堆积模型（偷懒的话用简单立方模型也差不多）计算 ...

所以首先得确定钠离子和阴离子的大小？？不太明白要怎么算啊？能详细说明一下吗？

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2021-2-1 19:06:03

Kellyyyy 发表于 2021-2-1 18:50
所以首先得确定钠离子和阴离子的大小？？不太明白要怎么算啊？能详细说明一下吗？

说了看成质点……你也没说基团里的R是啥，R不大的时候自然可以看成质点。

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2021-2-1 19:10:51

Kellyyyy 发表于 2021-2-1 18:50
所以首先得确定钠离子和阴离子的大小？？不太明白要怎么算啊？能详细说明一下吗？

反正粗略估算，把离子看成简单立方排布也行……根据浓度计算出每个离子的平均占有体积然后开立方就行了……

sobereva · 发表于 Post on 2021-2-1 20:00:54

对于单纯想优化出R2C(S)SNa的能量最低构型，Na放各个位置，优化完了算出的自由能最低就取哪个

但别忘了在现实中，由于钠离子会自发游离，所以当前优化出来的结构对于现实情况并不具有代表性。钠离子在阴离子周围出现位置是个概率问题，跑分子动力学然后算空间分布函数是最严格的考查方式

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-2 09:52:54

北大-陶豫发表于 2021-2-1 19:10
反正粗略估算，把离子看成简单立方排布也行……根据浓度计算出每个离子的平均占有体积然后开立方就行了… ...

噢噢知道了谢谢

Kellyyyy · 发表于 Post on 2021-2-2 09:54:37

sobereva 发表于 2021-2-1 20:00
对于单纯想优化出R2C(S)SNa的能量最低构型，Na放各个位置，优化完了算出的自由能最低就取哪个

但别忘了 ...

谢谢sob大神！我也觉得还是以能量最低为原则确定钠的位置吧，但实际上钠离子的存在位置确实是一个概率问题。

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[综合交流] 关于有机钠盐在水溶液中的构型优化问题