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[综合交流] 初级量子化学培训自测题-基组部分

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发表于 2017-3-28 09:57:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
PS:很久以前就打算出一套量化自测题,用于参加过北京科音量化培训班的学员检查所学知识掌握程度,但一直没时间搞。近来有些人对于自己的程度是否适合参加科音初级量化班有疑虑,我就稍微抽了一点时间基于初级班的讲义的知识范畴把基组部分出了套自测题。基组部分占初级班讲授内容的约1/15。以后等有时间会把完整的自测题和答案做出来,并且把题目难度分档,分成初级班和基础班的题。





初级量子化学培训自测题-基组部分
作者:Sobereva
最后更新:2017-Mar-28
说明:这是初级量化自测题系列之一。本自测题涉及的知识范畴都在北京科音初级量子化学培训中的“基组”这部分当中。如果能顺利答出且答对1/3以上的问题(答案可参考回复中liyuanhe贴的),就没必要参加初级量化培训,而可以直接参加基础量化培训学习更深更广的内容,否则说明基础还很薄弱,一定要从初级班开始参加。如果已经参加过初级量化培训但做此自测题还很吃力,则说明需要反复复习讲义,巩固所学内容,加深印象。


基函数在量子化学计算中起到什么作用?

CBS的全称是什么?含义是什么?

基组不完备性误差指什么?

Gaussian、GAMESS-US等常用量子化学程序用的基函数的数学形式是什么样的?是以原子为中心的么?

S型高斯函数有几种?P型高斯函数有几种?

什么叫收缩型高斯基函数?为什么要做收缩?

判断此话的正误:收缩系数和基函数的线性组合系数在SCF过程中都会发生改变,后者的初值是在所用基组中定义的。

壳层是什么意思?

每种基组都定义了哪些信息?

写出至少一种极小基基组的名字。

STO-nG系列的STO的含义是什么?n和G代表什么意思?

什么叫扩展基?

双分裂价基组的含义是什么?

写出至少三种双分裂价基组

写出DZ、TZ的全称

Pople系列基组指哪些基组?

对6-311+G(2d,p)这个基组的特征进行说明,解释此基组符号中每一项的含义。

什么是极化函数?

什么是弥散函数?

判断这句话的正误,如果不对,指出错在哪里:只要计算条件不是太差,否则绝对不应当使用6-31G基组,因为这个基组连极化函数都没有,结果往往很烂。使用6-31G的人大多都是连最基本的基组常识都没有的菜鸟。

判断这句话的正误:后HF对基组的要求比HF、DFT更高,特别是需要有大量的弥散函数,否则不能充分描述电子相关作用。

判断这句话的正误:对分子体系除非很高精度计算,否则没必要引入极化函数。因为对于孤立原子,比占据轨道角动量更高的原子轨道是非占据的,因此对于分子体系也没太大必要通过引入极化函数来描述它们。

计算研究中性分子发生的化学反应,6-31++G和6-31G**那个结果会更好?

指出以下哪些问题在计算时是必须有弥散函数的,否则结果会很离谱;哪些是用了弥散函数后对结果有明显改善的,哪些是没有特殊前提条件的情况下没必要加弥散函数的:
计算极化率
计算超极化率
计算偶极矩
计算势垒
计算里德堡激发
计算价层激发
计算电离能
计算色散主导的分子间相互作用
优化势能面极小点
找过渡态结构
振动分析获得红外光谱
计算HOMO-LUMO gap
计算电子亲和能
计算IRC
计算阳离子
计算原子化能
计算原子电荷
计算NMR
势能面扫描
计算带有孤对电子原子的体系
计算带有pi电子的体系

滥用弥散函数是初学者的最常见问题之一,会带来很多坏处。指出以下哪些是瞎编的坏处:
使得SCF收敛往往困难许多
使得体系能量整体偏高
使得一些波函数分析方法结果变得不合理(如Mayer键级、Mulliken分析)
计算红外光谱时可能导致一些本应很明显的峰消失
导致gap显著加大

写出与此描述相对应的pople基组:TZ级别,给重原子加两层d极化函数,一层f极化函数;给轻原子加两层p极化函数。给重原子加一层弥散函数。

为什么说在需要用弥散函数的时候,一般没必要给氢加弥散函数?

Dunning相关一致性基组的基组名通式是什么?

Dunning相关一致性基组最适合用于哪种计算?HF计算、后HF计算、杂化泛函计算、纯泛函计算、半经验计算

cc-pVQZ、cc-pV6Z、6-311G(3df,2pd)其中哪个最大?哪个最小?

cc-pVTZ的标准的带弥散函数的版本的名字怎么写?其赝势基组版本的名字怎么写?

对以下基组尺寸从小到大排序(对主族来说):
STO-3G、def2-TZVP、def-TZVP、6-311G**、def2-SVP、3-21G、def2-QZVP、cc-pV5Z、6-31G、cc-pVTZ

def2系列基组从第几周期开始是赝势基组?

6-31G*基组能直接被用于计算四羰基镍、溴化碘么?cc-pVDZ能计算氯化钠、氟化钾、二茂铁么?如果不能,说出原因。

计算一般化学问题,以下哪些组合明显不合理,为什么?
CCSD(T)/cc-pVDZ、B3LYP/def2-TZVP、HF/cc-pVQZ、B2PLYP/6-311G(2df,2p)、MP2/6-31+G、MP4/cc-pVTZ

对于普通有机体系,判断这些说法的正误:
用6-31+G*算得动的体系,用6-311G*一定算得动
用cc-pVTZ算得动的体系,用aug-cc-pVTZ一定算得动
用def2-TZVP算得动的体系,用def2-QZVPP一定算得动
用def2-SVP算得动的体系,用6-31G**一定算得动

判断以下说法的正误,如果错误,指出错在哪里:
(1)基组越大结果总是越好
(2)为了能得到较准确结果,绝对不能用极小基级别的基组
(3)Dunning相关一致性基组是给后HF计算优化的,因此用于DFT计算结果将极为糟糕
(4)Pople系列基组是给HF计算优化的,因此用于DFT计算结果将极为糟糕
(5)在基组尺寸相近的情况下,用def2系列基组比用pople系列基组往往能获得更好的结果,比如def2-TZVPP通常结果好于6-311G(2df,2pd)、def2-SVP通常结果好于6-311G**

什么叫混合基组?什么场合需要用到混合基组?

什么是赝势?什么是赝势基组?什么情况用得着?

写出至少5种赝势基组的名字

使用赝势基组的好处和坏处都有哪些?

判断说法正误:
(1)Lanl赝势绝对不应搭配SDD赝势基组使用
(2)赝势基组必须搭配赝势使用才能用于实际问题研究
(3)使用lanl2DZ计算氧化亚铁时可以等效地考虑标量相对论效应
(4)lanl2对过渡金属是大核赝势
(5)lanl2对碘是小核赝势
(6)lanl1对碘是大核赝势
(7)cc-pVTZ-PP也可以给DFT计算使用
(8)SDD赝势基组对于镧系、锕系有定义,而def2系列、lanl2DZ对镧系锕系都没有定义
(9)计算配合物时,给过渡金属用lanl2DZ,给配体用def2-TZVP是合理的搭配
(10)对于第四周期原子,lanl2DZ和6-31G*耗时相近,前者精度更高
(11)计算配合物时,给过渡金属用了赝势基组时,可以照样计算配体原子的NMR
(12)从第四周期开始,相对论效应已变得非常显著,实际计算时总要考虑相对论效应
(13)lanl08比lanl2DZ更大
(14)lanl08、lanl08(d)、lanl2TZ、lanl2TZ(f)赝势基组对应的赝势定义都一样
(15)使用赝势基组也可以做后HF计算

对过渡金属,将以下赝势基组大小进行排序
lanl2MB、lanl2DZ、SDD、cc-pVTZ-PP

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发表于 2017-3-28 12:34:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 liyuanhe211 于 2018-2-26 04:49 编辑

自做的答案→_→

  • 基函数在量子化学计算中起到什么作用?
通过其线性组合表示分子轨道,以近似求解HF/KS方程
方法并不随基组增
  • CBS的全称是什么?含义是什么?
Complete Basis Set (Limit);基函数数目趋近于无穷多、形成完备基时的极限。

  • 基组不完备性误差指什么?
使用有限基组与使用CBS之间结果的差别

  • Gaussian、GAMESS-US等常用量子化学程序用的基函数的数学形式是什么样的?是以原子为中心的么?
Gaussian type function;是。

  • S型高斯函数有几种?P型高斯函数有几种?
1种;3种。

  • 什么叫收缩型高斯基函数?为什么要做收缩?
将数个primitive GTO之间的收缩系数固定,形成一个contracted GTO,计算时作为“一组”进行系数优化、组内的线性组合系数不再变动;
某些轨道上的电子受周围化学环境影响较小,但对能量贡献显著,通过固定收缩系数可在计算精度降低不大的情况下显著减少变分自由度。

  • 判断此话的正误:收缩系数和基函数的线性组合系数在SCF过程中都会发生改变,后者的初值是在所用基组中定义的。
仅contracted GTO之间的组合系数会被优化;收缩系数由基组规定

  • 壳层是什么意思?
同中心上 n,l 相同;指数、收缩系数也相同的一组轨道。诸如PX、PY、PZ构成一个壳层。

  • 每种基组都定义了哪些信息?
每个原子提供多少个contracted GTO,其中每个contracted GTO的角动量、收缩度、高斯函数的指数和收缩系数

  • 写出至少一种极小基基组的名字。
STO-nG, MidiX, LanL2MB

  • STO-nG系列的STO的含义是什么?n和G代表什么意思?
Slater type orbital; 由几个 (n) Gauss type orbital (G) 近似一个 slater type orbital

  • 什么叫扩展基?
每个原子轨道由>1个contracted GTO描述

  • 双分裂价基组的含义是什么?
每个价轨道用两个contracted GTO描述

  • 写出至少三种双分裂价基组
6-31G(d),cc-pVDZ,def2-SV(P)

  • 写出DZ、TZ的全称
Double-ζ;Triple-ζ

  • Pople系列基组指哪些基组?
形如n-mn(k,(l))(+(+))G((x(,x)))的基组,诸如6-31G(d),6-311+G(d,p)

  • 对6-311+G(2d,p)这个基组的特征进行说明,解释此基组符号中每一项的含义。
每个内层轨道用1个基描述,其由6个primitive GTO构成;每个价层轨道由3个基描述,分别由311个primitive GTO构成;为非氢原子增加2层未收缩的d型极化函数、为每壳层(s,p)增加1层弥散函数(+);为氢原子增加1层p型极化函数。

  • 什么是极化函数?
若占据轨道中角动量最高的轨道为 l,则极化函数为角动量 >l 的基

  • 什么是弥散函数?
指数甚小,空间范围较广的基

  • 判断这句话的正误,如果不对,指出错在哪里:只要计算条件不是太差,否则绝对不应当使用6-31G基组,因为这个基组连极化函数都没有,结果往往很烂。使用6-31G的人大多都是连最基本的基组常识都没有的菜鸟。
后面正确;即使体系太大、计算能力不足、非关键区域也应从6-31G(d)降到3-21G,而不是6-31G。

  • 判断这句话的正误:后HF对基组的要求比HF、DFT更高,特别是需要有大量的弥散函数,否则不能充分描述电子相关作用。
后HF对基组的要求比HF、DFT更高,特别是需要有大量的弥散函数高角动量的极化函数,否则不能充分描述电子相关作用。

  • 判断这句话的正误:对分子体系除非很高精度计算,否则没必要引入极化函数。因为对于孤立原子,比占据轨道角动量更高的原子轨道是非占据的,因此对于分子体系也没太大必要通过引入极化函数来描述它们。
错误,在实际原子形成分子的过程中、原子轨道会随之改变,但计算时基函数的形式不会改变、极化函数用于叠加在价层基函数之上描述分子环境中原子轨道的对称性缺失(变形)。

  • 计算研究中性分子发生的化学反应,6-31++G和6-31G**那个结果会更好?
6-31G**

  • 指出以下哪些问题在计算时是必须有弥散函数的,否则结果会很离谱;哪些是用了弥散函数后对结果有明显改善的,哪些是没有特殊前提条件的情况下没必要加弥散函数的:
必须-->计算极化率
必须-->计算超极化率
必须-->计算偶极矩
改善-->计算势垒
必须-->计算里德堡激发
不必-->计算价层激发
不必-->计算电离能
必须-->计算色散主导的分子间相互作用
不必-->优化势能面极小点
不必-->找过渡态结构
不必-->振动分析获得红外光谱
不必-->计算HOMO-LUMO gap
必须-->计算电子亲和能
不必-->计算IRC
不必-->计算阳离子
不必-->计算原子化能
不必-->计算原子电荷
不必-->计算NMR
不必-->势能面扫描
不必-->计算带有孤对电子原子的体系
不必-->计算带有pi电子的体系
(除说明外、默认上述计算中是中性“正常”分子)

  • 滥用弥散函数是初学者的最常见问题之一,会带来很多坏处。指出以下哪些是瞎编的坏处:
真的-->使得SCF收敛往往困难许多
瞎编-->使得体系能量整体偏高
真的-->使得一些波函数分析方法结果变得不合理(如Mayer键级、Mulliken分析)
瞎编-->计算红外光谱时可能导致一些本应很明显的峰消失
瞎编-->导致gap显著加大

  • 写出与此描述相对应的pople基组:TZ级别,给重原子加两层d极化函数,一层f极化函数;给轻原子加两层p极化函数。给重原子加一层弥散函数。
6-311+G(2df,2p)

  • 为什么说在需要用弥散函数的时候,一般没必要给氢加弥散函数?
除部分有H-特征的氢原子、诸如部分金属氢化物,氢在一般分子中并不会“富集”很多电子,并不必要用弥散来描述其周围的波函数,给重原子加就足够了。

  • Dunning相关一致性基组的基组名通式是什么?
cc-pVnZ

  • Dunning相关一致性基组最适合用于哪种计算?HF计算、后HF计算、杂化泛函计算、纯泛函计算、半经验计算
post-HF

  • cc-pVQZ、cc-pV6Z、6-311G(3df,2pd)其中哪个最大?哪个最小?
6-311G(3df,2pd) (TZ) < cc-pVQZ < cc-pV6Z

  • cc-pVTZ的标准的带弥散函数的版本的名字怎么写?其赝势基组版本的名字怎么写?
aug-cc-pVnZ, cc-pVnZ-PP

  • 对以下基组尺寸从小到大排序(对主族来说):
STO-3G < 3-21G < 6-31G < def2-SVP < 6-311G** < def-TZVP < def2-TZVP < cc-pVTZ < def2-QZVP < cc-pV5Z

  • def2系列基组从第几周期开始是赝势基组?
第五周期(>Rb)

  • 6-31G*基组能直接被用于计算四羰基镍、溴化碘么?cc-pVDZ能计算氯化钠、氟化钾、二茂铁么?如果不能,说出原因。
6-31G*   四羰基镍 可以
6-31G*   溴化碘    不可以,6-31G* 对 I 没有定义
cc-pVDZ  氯化钠    技术上可以,但 Cl- 有弥散更好
cc-pVDZ  氟化钾    不可以,cc-pVDZ 对 K 没有定义
cc-pVDZ  二茂铁    技术上可以,但 C 有弥散更好

  • 计算一般化学问题,以下哪些组合明显不合理,为什么?
CCSD(T)/cc-pVDZ:渣基组配不上高精度方法,白浪费时间;不如RI-双杂化/QZ
B3LYP/def2-TZVP:基本合理
HF/cc-pVQZ:渣方法配极高的基组,HF与DFT耗时类似,后者对一般问题效果好很多
B2PLYP/6-311G(2df,2p):基本合理(H用2pd可能更匹配?),但用def系列可能更好
MP2/6-31+G:没极化的辣鸡
MP4/cc-pVTZ:MP4耗时与CCSD(T)相同量级,后者不知道高到哪里去了

  • 对于普通有机体系,判断这些说法的正误:
正确-->用6-31+G*算得动的体系,用6-311G*一定算得动
错误-->用cc-pVTZ算得动的体系,用aug-cc-pVTZ一定算得动(aug增加耗时甚巨)
错误-->用def2-TZVP算得动的体系,用def2-QZVPP一定算得动(TZ vs QZ)
正确-->用def2-SVP算得动的体系,用6-31G**一定算得动

  • 判断以下说法的正误,如果错误,指出错在哪里:
(1)基组越大结果总是越好
        计算能量、几何优化等常规任务,使用同一方法时,在某一基组上增加基函数会使结果变好        比较时基组本身应合理,反例如 6-311G 不如 6-31G(d) 好
        看任务类型,不需要弥散的任务诸如中性分子的几何优化 aug-cc-pVDZ 不如 def-TZVP好,需要弥散诸如极化率反之
        某些方法的参数为低级别方法优化,诸如SMD计算时用M05-2X/6-31G(d)的效果很可能比更大基组好
        某些为特殊任务优化的基组可以四两拨千斤,用很小的专门基组达到/超过很大的通用基组的效果(诸如算核磁的pcS-1)
        某些任务有为低级别做的校正因子,在校正因子比较有效时,可能超过大基组+无校正因子的效果,比如振动分析
        [经Sobereva提醒补充-->]有些量并不随基组增大结果收敛,例如Mulliken电荷等

(2)为了能得到较准确结果,绝对不能用极小基级别的基组
        正确

(3)Dunning相关一致性基组是给后HF计算优化的,因此用于DFT计算结果将极为糟糕
        加过多极化只是没什么用,不会造成结果变差;但在相同耗时的条件下,用 Dunning 比用诸如 Ahlrichs 结果差(因增加极化的耗时需在别处降低,诸如 def2-TZVP 能算动的体系 cc-pVTZ算不动,只能降到DZ),即 Ahlrichs 比 Dunning 用在 DFT 上实惠得多。

(4)Pople系列基组是给HF计算优化的,因此用于DFT计算结果将极为糟糕
        错误,Pople 给 DFT 用的结果也不错,只是 Ahlrichs 比它更实惠,在同样耗时下可获得更好的效果

(5)在基组尺寸相近的情况下,用def2系列基组比用pople系列基组往往能获得更好的结果,比如def2-TZVPP通常结果好于6-311G(2df,2pd)、def2-SVP通常结果好于6-311G**
        前面正确;最后“def2-SVP好于6-311G**”错误,因前者 2-zeta,后者 3-zeta,后者好于前者。

  • 什么叫混合基组?什么场合需要用到混合基组?
        为分子中的不同原子赋予不同基组。
        某些原子需使用赝势(or 用了赝势更好),常对部分原子用全电子、对部分原子用赝势基组
        分子不同位置需要不同的基组,诸如分子的局部带负电荷(如羧基负离子),仅对相应区域加上弥散会省很多时间,结果也相仿;涉及氢转移、氢键等的时候对所涉及的H单独加上极化、而不给其他H加极化,能省许多时间,结果相仿
        分子不同位置需要的描述精度不同,诸如分子甚大、实在算不动的时候对反应中心附近用def2-TZVP、对外围用def2-SV(P)
        
  • 什么是赝势?什么是赝势基组?什么情况用得着?
把内层电子去掉,用一个势场代替。
在内层电子用势场代替的条件下优化出的价层(或含价层-1)电子的基组
计算涉及高周期原子、需涉及相对论效应时

  • 写出至少5种赝势基组的名字

LanL2TZ(f),SDD,cc-pVnZ-PP,def2-,LanL08(d)

  • 使用赝势基组的好处和坏处都有哪些?
好处:省时;有相对论效应
坏处:没了内层电子信息,有些波函数分析做不了;与内层电子相关的性质无法表述(诸如赝势赝掉的原子的NMR)

  • 判断说法正误:
(1)Lanl赝势绝对不应搭配SDD赝势基组使用
        正确
(2)赝势基组必须搭配赝势使用才能用于实际问题研究
        正确
(3)使用lanl2DZ计算氧化亚铁时可以等效地考虑标量相对论效应
        正确  错误因为lanl2对于第四周期并没有考虑标量相对论效应,即此时不是相对论赝势。
(4)lanl2对过渡金属是大核赝势
        错误
(5)lanl2对碘是小核赝势
        错误
(6)lanl1对碘是大核赝势
        正确
(7)cc-pVTZ-PP也可以给DFT计算使用
        技术上可以,但不是什么好选择
(8)SDD赝势基组对于镧系、锕系有定义,而def2系列、lanl2DZ对镧系锕系都没有定义
        正确        (经3L指正,可以获取到def2对镧系的定义)
(9)计算配合物时,给过渡金属用lanl2DZ,给配体用def2-TZVP是合理的搭配
        错误,LanL2DZ太渣,且配合物里就那么一两个金属,换成诸如LanL2TZ(f)增加时间也不太多,且结果好不少
(10)对于第四周期原子,lanl2DZ和6-31G*耗时相近,前者精度更高
        错误,6-31G*耗时高,精度高;LanL2DZ没极化
(11)计算配合物时,给过渡金属用了赝势基组时,可以照样计算配体原子的NMR
        正确
(12)从第四周期开始,相对论效应已变得非常显著,实际计算时总要考虑相对论效应
        第四周期不考虑相对论也凑合
(13)lanl08比lanl2DZ更大
        正确
(14)lanl08、lanl08(d)、lanl2TZ、lanl2TZ(f)赝势基组对应的赝势定义都一样
        正确
(15)使用赝势基组也可以做后HF计算
        正确

  • 对过渡金属,将以下赝势基组大小进行排序
LanL2MB < LanL2DZ < SDD < cc-pVTZ-PP











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发表于 2017-3-28 12:41:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 jiangning198511 于 2017-3-28 12:42 编辑

DEF2对镧系元素有定义, EMSL上面没有列出例如:

def2-TZVPP Basis set for Sm and Lu in TURBOMOLE-format

$basis
*
sm def2-TZVPP
*
   5  s
  70078.171000      0.97000000000E-04
  10598.384000      0.73000000000E-03
  2413.8660000      0.35230000000E-02
  677.40310000      0.10873000000E-01
  208.50730000      0.17824000000E-01
   1  s
  39.366300000       1.0000000000
   1  s
  27.987500000       1.0000000000
   1  s
  14.342600000       1.0000000000
   1  s
  3.6128000000       1.0000000000
   1  s
  1.8452000000       1.0000000000
   1  s
0.68750000000       1.0000000000
   1  s
0.30010000000       1.0000000000
   1  s
0.53900000000E-01   1.0000000000
   1  s
0.22400000000E-01   1.0000000000
   6  p
  1545.8172951     -0.14093759837E-03
  358.33097527     -0.10497581620E-02
  105.41095006     -0.38047009161E-02
  24.323692819     -0.75758384975E-01
  15.330016786      0.24471562999
  3.2777030287     -0.25977821004
   3  p
  7.3871345024     -0.10977915000
  4.3824346508     -0.24311473001
  1.9204352599     -0.18652745001
   1  p
  1.0521152834       1.0000000000
   1  p
0.50532320012       1.0000000000
   1  p
0.22745219573       1.0000000000
   1  p
0.76702408745E-01   1.0000000000
   1  p
0.27281849214E-01   1.0000000000
   6  d
  398.01540000      0.43300000000E-03
  115.54660000      0.38520000000E-02
  41.893700000      0.17324000000E-01
  20.774300000      0.57430000000E-02
  7.5304000000      0.25998300000
  4.0454000000      0.43147800000
   1  d
  2.1012000000       1.0000000000
   1  d
  1.0105000000       1.0000000000
   1  d
0.34750000000       1.0000000000
   1  d
0.10830000000       1.0000000000
   5  f
  127.18630000      0.30500000000E-02
  45.939600000      0.31145000000E-01
  20.623400000      0.11362400000
  9.3855000000      0.24012800000
  4.2790000000      0.34765200000
   1  f
  1.8883000000       1.0000000000
   1  f
0.77480000000       1.0000000000
   1  f
0.27760000000       1.0000000000
   2  g
  11.581390000      0.83960000000E-01
  2.5856800000      0.49869000000
   1  g
0.46377000000       1.0000000000
*
# Weigend, Gulde, Pollak (2012)
lu def2-TZVPP
*
   5  s
  95169.767000      0.22000000000E-04
  15488.403000      0.14500000000E-03
  3776.2335000      0.65100000000E-03
  1079.0501000      0.20380000000E-02
  268.95380000      0.51270000000E-02
   1  s
  63.467900000       1.0000000000
   1  s
  45.133200000       1.0000000000
   1  s
  21.456800000       1.0000000000
   1  s
  5.3483000000       1.0000000000
   1  s
  2.6778000000       1.0000000000
   1  s
  1.0287000000       1.0000000000
   1  s
0.44080000000       1.0000000000
   1  s
0.79100000000E-01   1.0000000000
   1  s
0.31300000000E-01   1.0000000000
   6  p
  1500.5317313     -0.10192569555E-02
  382.39748937     -0.59476212135E-02
  132.99969628     -0.16265160929E-01
  46.110032419     -0.35623845839E-01
  15.583529011      0.23709171074
  5.7856677022     -0.30670977844
   3  p
  12.333733920     -0.15313031066
  11.080331415     -0.20300664852
  2.0341747228     -0.19458361263
   1  p
  3.7823361008       1.0000000000
   1  p
  1.3682592248       1.0000000000
   1  p
0.57288205601       1.0000000000
   1  p
0.22793165135       1.0000000000
   1  p
0.81403917986E-01   1.0000000000
   1  p
0.29091071778E-01   1.0000000000
   6  d
  484.52750000      0.22860000000E-02
  146.66550000      0.18629000000E-01
  56.377900000      0.74088000000E-01
  23.671100000      0.16155400000
  9.4401000000      0.30809100000
  4.3712000000      0.44833400000
   1  d
  1.9580000000       1.0000000000
   1  d
0.72720000000       1.0000000000
   1  d
0.24600000000       1.0000000000
   1  d
0.74400000000E-01   1.0000000000
   5  f
  175.15590000      0.41020000000E-02
  62.890900000      0.39086000000E-01
  28.362400000      0.14704400000
  13.247800000      0.27109200000
  6.1440000000      0.34566500000
   1  f
  2.7623000000       1.0000000000
   1  f
  1.1574000000       1.0000000000
   1  f
0.42440000000       1.0000000000
   2  g
  16.904080000      0.19803000000
  4.1852600000      0.76741000000
   1  g
0.70086000000       1.0000000000
*
# Weigend, Gulde, Pollak (2012)
$ecp
*
sm def2-ecp
*
   ncore =  28   lmax =   5
h
        0.00000000   2          1.00000000
s-h
      572.98533200   2         22.34447100
p-h
      272.35914500   2         16.69459000
d-h
      115.29390000   2         13.72770500
f-h
      -51.10839200   2         24.05909200
g-h
      -25.42188500   2         20.19724900
*
# M. Dolg, H. Stoll, H. Preuss; J. Chem. Phys. 90, 1730 (1989).
lu def2-ecp
*
   ncore =  28   lmax =   5
h
        0.00000000   2          1.00000000
s-h
      989.99558400   2         35.16209700
p-h
      278.86565200   2         19.46440200
d-h
       71.00917800   2         10.00686500
f-h
      -47.40589000   2         23.51793200
g-h
      -35.55714600   2         29.41223800
*
# X. Cao, M. Dolg, J. Chem. Phys. 115, 7348 (2001).
$end
http://www.cosmologic-services.de/basis-sets/basissets.php

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发表于 2017-3-28 12:55:37 | 显示全部楼层
娃娃版答案.pdf (160.29 KB, 下载次数: 196)
为雪国耻身先去,重整河山待后生。

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发表于 2017-4-15 11:38:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 冰释之川 于 2017-6-13 13:11 编辑

以你的回答做了个PPT 初级量子化学培训自测题-基组部分(附参考答案)_2017.6.13.pptx (107.77 KB, 下载次数: 178)

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发表于 2017-4-15 14:17:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 1130240115 于 2017-4-15 14:18 编辑

谢谢老师分享

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发表于 2017-4-16 08:41:11 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢sob和李老师    太牛了

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发表于 2017-4-21 23:11:56 | 显示全部楼层
对没有量化基础的初级班同学来说,可能偏难。毕竟只有三四天的学习,大家可能会进行简单的结构优化和寻找TS计算。但对理论基础知识的理解掌握还需要一定时间和练习。

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 楼主| 发表于 2017-4-22 08:26:12 | 显示全部楼层
beidiwu 发表于 2017-4-21 23:11
对没有量化基础的初级班同学来说,可能偏难。毕竟只有三四天的学习,大家可能会进行简单的结构优化和寻找TS ...


丝毫不难,而且这些题目涉及的内容是做量化必知的,如果这些都不知道,轻则实际计算中白浪费大量时间,精度还不理想,重则算出的结果很可能完全白费(诸如用搞笑的CCSD/6-31++G计算一般问题),直接被审稿人打回去。每天在网上答疑,对初学者滥用、瞎用基组的事感触尤深。
看这些题目觉得难是因为没参加过科音的培训,或者量化知识尚浅。科音的培训是学习最高效的途径,内容是精心设计的,我每天在网上回复好几十条问题,对初学者的弱点、学习难点了解得很清楚。只要学习方式正确,很快就能学懂。难者不会,会者不难。
科音的培训效率极高,内容十分充实,四天(不是三天)的培训里显然不可能只学会那点儿东西。如果只教会那点东西,培训收只300块钱我都觉得黑心。
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,不定期开办各层次量子化学、分子动力学、波函数分析与Multiwfn程序等主题的培训。欢迎加入“北京科音”微信公众号获取培训最新消息和计算化学资讯
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 楼主| 发表于 2017-4-22 08:56:07 | 显示全部楼层

这个有误:
"使用lanl2DZ计算氧化亚铁时可以等效地考虑标量相对论效应 &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;正确"
因为lanl2对于第四周期并没有考虑标量相对论效应,即此时不是相对论赝势。

关于“基组越大结果总是越好”这一点,还漏了一条,就是有些方法并不随基组增大结果收敛,因此算Mulliken电荷,基组太大反倒很烂

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liyuanhe211 + 5 啊,之前确实没注意这个问题

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发表于 2017-6-6 18:24:06 | 显示全部楼层
我其实在思考一个问题,其实做题倒是一个考验,问题是,自己怎们加深理解,这是其一,更多的是,自己怎么出题,这种系统性的思考是比较重要的,哇哈
刚毅坚卓

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发表于 2017-6-6 19:29:43 | 显示全部楼层
scottfreedom 发表于 2017-6-6 18:24
我其实在思考一个问题,其实做题倒是一个考验,问题是,自己怎们加深理解,这是其一,更多的是,自己怎么出 ...

编个程序,绝对加深理解
十室之邑,必有忠信如丘焉,不如丘之好学也。

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发表于 2017-6-6 21:27:49 | 显示全部楼层
brothers 发表于 2017-6-6 19:29
编个程序,绝对加深理解

正在学习中.....就是木有时间,麻蛋,天天搬砖
刚毅坚卓

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发表于 2017-6-7 09:58:37 | 显示全部楼层
scottfreedom 发表于 2017-6-6 21:27
正在学习中.....就是木有时间,麻蛋,天天搬砖

{:lo当年4个人徒手搭起来的两套反应器有好几吨重,5~6米高。不知道拧了多少螺丝,弯了多少不锈钢管,锯断了多少钢锯条,那才叫搬砖
十室之邑,必有忠信如丘焉,不如丘之好学也。

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发表于 2017-6-30 21:44:12 | 显示全部楼层
补充:此前大博士补充的题,附上答案


Sobereva(190258442)  11:51:03
后来在之前的基组部分自测题的初级班基础上又补了点基础班程度的:


量子化学计算所用的基函数不止高斯型函数一种,请说出至少一种其它形式的基函数。
斯莱特型基函数,平面波基函数


说出至少两种恰当的给def2系列基组加上弥散函数的方法。
1,相关一致性基组添加弥散的方式可以移植至此,如aug-cc-pVTZ的弥散函数放在def2-TZVP上,可以写作aug-def2-TZVP
2,优化HF下极化率得到含弥散函数的def2系列基组,如def2-TZVPD
3,Truhlar等人提出的添加原则,如ma-TZVP
4,even-tempered方法,见http://sobereva.com/347

是所有量子化学计算出的量都可以做基组外推么?
只有SCF和相关能可以做基组外推

诸如6-311G*等基组,都是描述内层原子轨道的基函数收缩度很高,而描述价层轨道的基函数收缩度很低甚至不收缩,这样做的原因是什么?
内层电子,在通常情况下既不参与化学反应,对大部分理化性质也不起决定性作用,形状也变化不大,用收缩度较高的基函数计算既较好地描述电子的行为,也可以节省计算资源和耗时
价层电子,轨道变形性较高,收缩度较低甚至未收缩的基函数能够精确描述价层电子的行为,这在电子激发,化学反应等多个性质的计算上是极有意义的,即使增加计算耗时也是有必要的。

以下哪些基组可以做常规目的的标量相对论计算(从精度来说):
UGBS、cc-pVnZ-DK、6-311G(2d,p)、def2-TZVP、IGLO-III、SARC
cc-pVnZ-DK,def2-TZVP,UGBS

以下哪些基组计算碳原子时有d极化函数,那些有f极化函数?
6-31G*、cc-pVTZ、3-21G*、def-TZVP、pc-2、def2-SV(P)、def2-TZVP
有d极化函数:6-31G*,def-TZVP,pc-2,def2-SV(P)、def2-TZVP
有f极化函数:cc-pVTZ,def2-TZVP,pc-2

月份基组是怎么回事?其构建思想是什么?用月份基组有什么好处?
月份基组是对相关一致性基组添加弥散函数的一种办法
其中aug-是对每一个角动量的基函数都添加弥散函数,每削去一部分角动量的弥散函数,可以降低一个月份
可以精确计算里德堡激发,超极化率等

判断正误:
对(1)pc系列基组适合DFT计算
错(2)6-31G基组的收缩系数是通过拟合STO来获得的
对(3)基函数的数目和GTF数目同时影响计算耗时。HF/DFT计算耗时受GTF数目影响更大,后HF计算受基函数数目影响更大
错,ADF使用斯莱特型基函数(4)Gaussian、ORCA、GAMESS-US、NWChem、Q-Chem、Molpro、ADF用的基函数形式其实是一样的,都是高斯型基函数,因此也基组是通用的
可,但不划算(5)平面波型基函数也能用于算分子体系


哪类基组明显不适合做基组外推?
Pople系列、def2系列、pc系列、Dunning系列
Pople系列
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