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[新手求助] Gaussian计算的反应活化能和温压的关系?

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各位老师好,有个问题困扰我很久,我查到的资料说温度和压力对反应的活化能没有影响,我用gaussian软件计算了不同温度下烷烃脱氢的活化能,计算水平是M062X/6-311+G和M062X/def2TZVP。我发现随着温度的升高,该反应的活化能有一点点的升高(100℃是112.79 kcal/mol,200℃是112.84 kcal/mol,300℃是112.85kcal/mol)。之前计算的乙烯和硫化氢反应生成硫醇的活化能在500k的温度下,随着压力的增加有一定的降低,但幅度仅在1-2kcal/mol之间。所以我现在很迷惑,不知道我在计算某一反应的活化能的时候,是否需要再限制温压条件?

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发表于 Post on 2020-12-12 10:31:23 | 只看该作者 Only view this author
这是个新手常见问题,看sob老师博文《谈谈温度、压力、同位素设定对量子化学计算结果产生的影响》http://sobereva.com/423
自动做多参考态计算的程序MOKIT

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发表于 Post on 2020-12-12 13:06:06 | 只看该作者 Only view this author
温度会影响分子结构振动,压力会影响平动熵吧,他这个说活化能没影响是指活化焓嘛

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发表于 Post on 2020-12-12 14:01:14 | 只看该作者 Only view this author
你问的是活化能还是活化Gibbs自由能?这是两个概念
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?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-12 14:29:53 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-12-12 14:01
你问的是活化能还是活化Gibbs自由能?这是两个概念

活化能,但是我活化能的表征用的是Gibbs自由能,就是用过渡态的Gibbs自由能减去反应物的Gibbs自由能。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-12 14:30:51 | 只看该作者 Only view this author
Kikyou 发表于 2020-12-12 13:06
温度会影响分子结构振动,压力会影响平动熵吧,他这个说活化能没影响是指活化焓嘛

就是反应的活化能,过渡态和反应物之间的能量差。从化学角度看,似乎是不受反应温度和压力影响的。

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发表于 Post on 2020-12-12 14:43:36 | 只看该作者 Only view this author
西村W 发表于 2020-12-12 14:30
就是反应的活化能,过渡态和反应物之间的能量差。从化学角度看,似乎是不受反应温度和压力影响的。

反应物和过渡态都有很多振动能级,分子不一定处于振动基态,随着温度升高,振动激发态的布居数增加,所以平均能量增加。所以如果用分子的平均能量来计算活化能,那么活化能和温度是有关的,但是仍然和压力无关。只有引入熵的贡献以后,也就是只有你讨论的是活化Gibbs自由能的时候,才和压力有关,而且此时活化Gibbs自由能受温度的影响也会变得更加明显。
Zikuan Wang
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-12 15:30:43 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-12-12 14:43
反应物和过渡态都有很多振动能级,分子不一定处于振动基态,随着温度升高,振动激发态的布居数增加,所以 ...

请问活化Gibbs自由能应该怎么计算呢?

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发表于 Post on 2020-12-12 17:56:44 | 只看该作者 Only view this author
西村W 发表于 2020-12-12 15:30
请问活化Gibbs自由能应该怎么计算呢?

你说的过渡态的Gibbs自由能减去反应物的Gibbs自由能,得到的就是活化Gibbs自由能啊
活化能是过渡态的能量减去反应物的能量
你不能用活化Gibbs自由能的算法算出来一个数,但是管它叫活化能

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-12 18:45:13 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-12-12 17:56
你说的过渡态的Gibbs自由能减去反应物的Gibbs自由能,得到的就是活化Gibbs自由能啊
活化能是过渡态的能 ...

就是说我一直算的都是活化Gibbs自由能,而不是活化能么?

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发表于 Post on 2020-12-12 19:44:24 | 只看该作者 Only view this author
西村W 发表于 2020-12-12 18:45
就是说我一直算的都是活化Gibbs自由能,而不是活化能么?

对,你找一本物理化学的教材看一下就知道了。只不过有些做实验的人不严格区分这两个概念,可能统称活化能。
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发表于 Post on 2020-12-13 05:11:41 | 只看该作者 Only view this author
仔细看此文,正确理解活化能这个词的含义
谈谈如何通过势垒判断反应是否容易发生
http://sobereva.com/506http://bbs.keinsci.com/thread-14313-1-1.html
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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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-13 14:23:53 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-12-13 05:11
仔细看此文,正确理解活化能这个词的含义
谈谈如何通过势垒判断反应是否容易发生
http://sobereva.com/50 ...

恩恩,老师。非常感谢!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-13 14:25:08 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-12-12 19:44
对,你找一本物理化学的教材看一下就知道了。只不过有些做实验的人不严格区分这两个概念,可能统称活化能 ...

恩恩,谢谢了,我学习一下。

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