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[综合交流] 静电作用与范德华作用

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一般非键作用能是按照图片中的公式来计算。但我一直认为范德华作用是一种特殊的静电作用,但MD计算结果往往会区分这两种能量。简单可认为范德华是短程作用,静电是长程作用。问题是有么有明确的距离范围,比如r大于5A,是不是静电作用为主? 如何深刻理解这两种作用?

别让我翻无机化学书了...






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发表于 Post on 2016-6-24 15:23:20 | 只看该作者 Only view this author
近程远程没有在哪个距离的clear cut,过渡是连续的,只不过是说衰减快慢而已。
(胡乱画的示意一下:)



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发表于 Post on 2016-6-24 15:44:48 | 只看该作者 Only view this author
范德华作用和经典静电作用完全不是一回事。
范德华作用中互斥项来自于交换互斥作用,起到吸引作用的色散项虽然本质上来自于电子间的1/r12算符(r12=电子间距离),但表现出来的是1/R^6的渐进行为(R=原子间距离),体现出的电子相关作用,某种意义上可以称“动态”作用,属于量子效应,没法按照经典电动力学方式解释。

而一般说的静电作用则是电子“静态”分布对应的相互作用,可以按照经典电动力学来计算。
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 2016-6-24 16:04:35 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2016-6-24 15:23
近程远程没有在哪个距离的clear cut,过渡是连续的,只不过是说衰减快慢而已。
(胡乱画的示意一下:)

...

很直观
换句话 不同的原子距离 主导作用不同,但都是连续的。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2016-6-24 16:05:37 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-6-24 15:44
范德华作用和经典静电作用完全不是一回事。
范德华作用中互斥项来自于交换互斥作用,起到吸引作用的色散项 ...

sob老师 你说的大致理解了 能否推荐些文献 中英文均可

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发表于 Post on 2016-6-24 16:09:35 | 只看该作者 Only view this author
cgchen 发表于 2016-6-24 16:05
sob老师 你说的大致理解了 能否推荐些文献 中英文均可


DOI: 10.1002/wcms.30
专著:Intermolecular Interactions: Physical Picture, Computational Methods and Model Potentials
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 2016-6-24 16:11:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-6-24 15:44
范德华作用和经典静电作用完全不是一回事。
范德华作用中互斥项来自于交换互斥作用,起到吸引作用的色散项 ...

接下来有个问题 很多文献都喜欢用RDF图(本质上是某个原子/分子在一定距离氛围内出现其他的概率)来描述分子间作用,不同距离范围,对于不同的作用方式,如氢键、范德华,这是种比较好的定性方式,
问题:1.RDF应该不适合弱相互作用体系吧?还是分子间作用体系都适用
         2.RDF图能体现静电作用吗?因为无穷远处必然为1,中间出现的峰能说明是?远程作用?

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发表于 Post on 2016-6-24 16:14:26 | 只看该作者 Only view this author
cgchen 发表于 2016-6-24 16:11
接下来有个问题 很多文献都喜欢用RDF图(本质上是某个原子/分子在一定距离氛围内出现其他的概率)来描述 ...


1 可以描述。分子来分子间的作用就都是弱相互作用
2 并不能直接体现出是什么作用类型。直接体现的是因为相互作用导致的密度径向分布特征。出现峰意味着因为存在弱相互作用(也包括交换互斥作用使得分子间不能离得过近),导致密度的径向分布不是均匀不变的。
网上多搜搜rdf的资料你就知道了
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2016-6-24 16:15:27 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-6-24 16:09
DOI: 10.1002/wcms.30
专著:Intermolecular Interactions: Physical Picture, Computational Methods ...

呃 这是书....没法下...
能否提供 或者国内代表性的文章或者专著

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2016-6-24 16:22:53 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-6-24 16:14
1 可以描述。分子来分子间的作用就都是弱相互作用
2 并不能直接体现出是什么作用类型。直接体现的是因 ...

追问下,RDF的纵坐标的物理意义?数值大于一或者小于一说明什么?
还是,既然是密度径向分布特征,用于积分求出局部的分子数或者是局部密度?

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发表于 Post on 2016-6-24 16:23:29 | 只看该作者 Only view this author
cgchen 发表于 2016-6-24 16:15
呃 这是书....没法下...
能否提供 或者国内代表性的文章或者专著


DOI那个就是文章啊。
那本书国内有翻译版,叫《分子间相互作用》,虽然翻译得不算理想。英文版网上也有电子版。注意这书里很多关于计算方法的讨论已经过时了,但对物理本质的讨论还不错。
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