SMD下计算含有水分子参与的反应怎么处理水分子的自由能？溶剂就是水

love_yy · 发表于 Post on 2023-9-20 09:12:27

本帖最后由 love_yy 于 2023-9-20 10:44 编辑

本人量化计算初学者，想在smd（以水为溶剂）下计算一个含有水分子参与的反应自由能在计算，在拜读社长关于的SMD帖子【新提醒】谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算 - 量子化学 (Quantum Chemistry) - 计算化学公社 (keinsci.com)后对涉及反应的水分子自由能的计算产生了一个疑问，水分子的溶解自由能是否按0处理？还是需要正常按步骤算？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-9-20 16:16:51

肯定不能按0处理，因为隐式溶剂模型里的溶解自由能指的是，理想气体溶质溶于溶剂形成稀溶液，且浓度不变时，引入的自由能变化。所以水的溶解自由能和0差了两项：（1）蒸发自由能；（2）从1atm标准态校正到55.6mol/L标准态的浓度校正。
所以这个问题即便要问，也应该是问：水的溶解自由能能否从实验的蒸发自由能和液态水的摩尔体积换算得到，而不从量化计算得到？这个问题我个人的观点是从量化计算得到比较好，有利于误差抵消。此外注意即使从量化计算得到，浓度校正也必须做

love_yy · 发表于 Post on 2023-9-23 22:02:24

wzkchem5 发表于 2023-9-20 16:16
肯定不能按0处理，因为隐式溶剂模型里的溶解自由能指的是，理想气体溶质溶于溶剂形成稀溶液，且浓度不变时 ...

谢谢老师的回复，按照您说的，如果从量化计算得到，加上浓度矫正，是不是就把水分子当成一般的溶剂分子计算处理，最后加上1.89kcal/mol浓度矫正呀

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-9-25 16:00:01

love_yy 发表于 2023-9-23 15:02
谢谢老师的回复，按照您说的，如果从量化计算得到，加上浓度矫正，是不是就把水分子当成一般的溶剂分子计 ...

我不知道你说的“一般的溶剂分子”是什么意思。总之需要注意，1.89kcal/mol是把1atm校正到1mol/L需要的校正，但对于水溶液反应而言，水的标准态是纯液体，纯水的摩尔浓度是55.6mol/L，所以对于水溶液反应，需要把水的浓度校正到55.6mol/L而不是1mol/L，校正到55.6mol/L需要加多少kcal/mol按https://mattermodeling.stackexch ... -molecule/9482#9482的方法算。
此外注意以上只对水溶液反应成立，在其他的溶剂里（例如THF里一个水分子参与的反应），水分子要按一般溶质分子处理，校正到1mol/L而不是55.6mol/L

love_yy · 发表于 Post on 2023-10-3 11:25:54

wzkchem5 发表于 2023-9-25 16:00
我不知道你说的“一般的溶剂分子”是什么意思。总之需要注意，1.89kcal/mol是把1atm校正到1mol/L需要的校 ...

好的谢谢老师耐心的解答

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