如何用multiwfn计算分子正负电荷密度中心之间的距离

weixue · 发表于 Post on 2021-11-29 10:44:18

请问大家，应该如何使用multiwfn计算一个分子的正电荷密度中心和负电荷密度中心之间的距离，有没有具体的帖子，谢谢大家

sobereva · 发表于 Post on 2021-11-29 12:51:51

这就是偶极矩而已。偶极矩的大小量化程序算完后通常直接就输出了，你也可以用Multiwfn算，载入波函数文件后进入主功能300的子功能5

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-11-29 16:37:47

”正电荷密度中心和负电荷密度中心“没有严格定义。比如氟化氢，你是把氟原子整体看作负电荷，把氢原子整体看作正电荷呢，还是把电子看作负电荷，原子核看作正电荷呢？两个计算结果是不一样的。
只有在正电荷和负电荷都是一个单位电荷时，你要算的量才等于偶极矩，否则不等于。但是首先你必须把你要算的量定义清楚，确保对于每个分子都能唯一定义，先确定定义是唯一的才能考虑怎么计算。

sobereva · 发表于 Post on 2021-11-29 18:04:35

sobereva 发表于 2021-11-29 12:51
这就是偶极矩而已。偶极矩的大小量化程序算完后通常直接就输出了，你也可以用Multiwfn算，载入波函数文件后 ...

具体来说是偶极矩的大小除以体系电子数（假定体系是中性的情况）

weixue · 发表于 Post on 2021-11-30 13:59:10

wzkchem5 发表于 2021-11-29 16:37
”正电荷密度中心和负电荷密度中心“没有严格定义。比如氟化氢，你是把氟原子整体看作负电荷，把氢原子整体 ...

您好请问我想算的是把电子看成负电荷，原子核看成正电荷，怎么算正负电荷密度中心之间的距离呢

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-11-30 16:12:34

weixue 发表于 2021-11-30 06:59
您好请问我想算的是把电子看成负电荷，原子核看成正电荷，怎么算正负电荷密度中心之间的距离呢

一般程序会给原子核和电子分别对偶极矩的贡献，由这两个数根据偶极矩的定义就可以算出来，具体自己推公式，很简单

weixue · 发表于 Post on 2021-11-30 21:20:42

wzkchem5 发表于 2021-11-30 16:12
一般程序会给原子核和电子分别对偶极矩的贡献，由这两个数根据偶极矩的定义就可以算出来，具体自己推公式 ...

请问具体的从哪里看原子核和电子对偶极矩的贡献呢？公式是什么呢

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-11-30 21:53:43

weixue 发表于 2021-11-30 14:20
请问具体的从哪里看原子核和电子对偶极矩的贡献呢？公式是什么呢

比如说ORCA输出文件最后会打印：
-------------
DIPOLE MOMENT
-------------
                              X          Y          Z
Electronic contribution:    -0.75950    -0.00000    0.00000
Nuclear contribution :    0.00713    0.00000    0.00000
                     -----------------------------------------
Total Dipole Moment :    -0.75237    -0.00000    0.00000
                     -----------------------------------------
其他程序应该也会打出类似信息，你看一下输出文件就知道。如果没有，从偶极矩的定义自己算一下原子核的贡献也不麻烦。偶极矩的定义参见https://en.wikipedia.org/wiki/Dipole#Molecular_dipoles。
别伸手要公式，自己推，总共也就不超过10行就推出来了，只有加减乘除，连乘方开方微积分都不涉及，自己推一下就知道了。如果不会推，详细告诉我们你卡在哪一步了，把你的中间结果贴上来，我们可以帮你推一步，让你绕过卡住的地方，但是不可能手把手教你推完，更不可能我们自己推完了只给你一个结果。没有任何论坛会欢迎伸手要答案的人

weixue · 发表于 Post on 2021-12-1 09:03:38

wzkchem5 发表于 2021-11-30 21:53
比如说ORCA输出文件最后会打印：
-------------
DIPOLE MOMENT

您好，您给的这个网址打不开，还有其他网址吗

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-12-1 16:17:24

weixue 发表于 2021-12-1 02:03
您好，您给的这个网址打不开，还有其他网址吗

自己百度搜索”偶极矩“

sobereva · 发表于 Post on 2021-12-3 02:43:30

weixue 发表于 2021-11-30 21:20
请问具体的从哪里看原子核和电子对偶极矩的贡献呢？公式是什么呢

Gaussian计算时默认把体系摆到标准朝向下，此时体系的核电荷中心直接就被摆到原点，此时对偶极矩没有贡献。因此输出的偶极矩此时只体现电子的贡献

Multiwfn在输出偶极矩的时候也明确把原子核和电子的贡献分别给出来（此例核贡献为0是因为体系在标准朝向下）

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