关于计算Gd(III)能量不收敛的问题

johngu111

各位老师好，我单纯的想要计算水相中的Gd(III)离子的能量为什么总是不收敛，看帖子即使用了 SCF=(novaracc,noincfock) SCF=vshift=500 int=ultrafine关键词也不能收敛，不知道还有什么办法，还是我这个单离子体系或者参数就有问题？输出文件在附件里。

# pbe1pbe/genecp em=gd3bj scrf=(smd,solvent=water)

Gd3+

3 8
Gd                -2.18327545    0.18426337    0.28347653

Gd 0
MWB28
****

Gd 0
MWB28

wzkchem5

必须对金属的第一配位层做显式溶剂化

johngu111

wzkchem5 发表于 2024-2-7 19:44
必须对金属的第一配位层做显式溶剂化

谢谢老师，但是为什么大多数元素单离子都能计算收敛，Gd(III)这种不做显式化溶剂不能收敛呢？

wzkchem5

johngu111 发表于 2024-2-7 13:02
谢谢老师，但是为什么大多数元素单离子都能计算收敛，Gd(III)这种不做显式化溶剂不能收敛呢？

但凡是溶剂和离子有强烈相互作用（例如配位或很强的氢键）的情形，如果不加显式溶剂化，即使收敛了结果也不能用，因为隐式溶剂模型不能正确描述和溶质作用很强的溶剂。既然不能正确描述，那么轨道能级什么的很可能完全是乱套的，电子不知道该填到什么轨道上去，所以不收敛。
至于其他离子为什么能收敛，可能是因为其他离子不加显式溶剂时，轨道能级顺序碰巧没有很大的变动，因此收敛没有变得特别困难。但是正如我所说，此时即使收敛了，结果也不能用。

sobereva

d、f族金属离子与溶剂的配位作用显然是靠隐式溶剂模型描述不了的，完全没法用。而即便是碱、碱土金属离子，虽然和溶剂分子不是配位作用，但由于其电荷密度很大，隐式溶剂模型计算溶解自由能的误差一般也会很大（除非对于能量问题的计算，物质间的这种误差能够充分抵消才能用），下文也提了
谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算
http://sobereva.com/327（http://bbs.keinsci.com/thread-3345-1-1.html）

johngu111

sobereva 发表于 2024-2-8 05:53
d、f族金属离子与溶剂的配位作用显然是靠隐式溶剂模型描述不了的，完全没法用。而即便是碱、碱土金属离子， ...

谢谢sob老师，我还想问一下。如果我想比较水溶液中不同金属离子与某个阴离子间的结合强度，计算思路如下：1.优化结构并计算金属离子(显式水)的单点能，计为E(M(H2O)n)；2.计算阴离子的单点能计为E(A);3.优化结构并计算水分子的单点能E(H2O)；4.优化结构并计算金属离子-阴离子复合物的单点能，计为E(M(H2O)n-1A)；5.用Shermo进行自由能矫正，并计算结合自由能=E(M(H2O)n-1A)+E(H2O)-E(M(H2O)n)-E(A)。比较不同金属间的与阴离子的结合自由能、平衡常数等，请问老师这个思路合不合理？

sobereva

johngu111 发表于 2024-2-8 11:37
谢谢sob老师，我还想问一下。如果我想比较水溶液中不同金属离子与某个阴离子间的结合强度，计算思路如下 ...

不太讲究的话可以

最严格的做法是，先以尽可能好的方式计算气相下结合自由能，然后对每个物质都用尽可能理想的方法（有的可以查实验数据）得到溶解自由能，将溶解自由能求差加到气相结合自由能上作为溶剂效应的校正。

johngu111

sobereva 发表于 2024-2-9 06:46
不太讲究的话可以

最严格的做法是，先以尽可能好的方式计算气相下结合自由能，然后对每个物质都用尽可 ...

感谢sob老师大过年的还给我们及时答疑，新年快乐，希望论坛越办越好