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adf:changeofgibbs [2016/07/19 16:14] – liu.jun | adf:changeofgibbs [2019/12/31 17:15] – liu.jun | ||
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======如何计算溶液中氧化还原Gibbs自由能变化====== | ======如何计算溶液中氧化还原Gibbs自由能变化====== | ||
- | 气体分子的Gibbs自由能计算、Thermal-ADF.py的用法,请参考费米科技WIKI:[[adf:gibbsofgas|]]。本文讲解如何计算溶液中的氧化还原Gibbs自由能变化。依据的参考文献: | + | 气体分子的Gibbs自由能计算请参考费米维基:[[adf:ir]]。本文讲解如何计算溶液中的氧化还原Gibbs自由能变化。依据的参考文献: |
DFT as a Powerful Predictive Tool in Photoredox Catalysis: Redox Potentials and Mechanistic Analysis, Organometallics 2015, 34, 4218−4228 | DFT as a Powerful Predictive Tool in Photoredox Catalysis: Redox Potentials and Mechanistic Analysis, Organometallics 2015, 34, 4218−4228 | ||
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第一项:氧化还原自由能变化,也就是离子化势(ionization potential); | 第一项:氧化还原自由能变化,也就是离子化势(ionization potential); | ||
- | 第二项:还原产物PC的溶剂化自由能; | + | 第二项:还原产物PC的溶剂化后的Gibbs自由能; |
- | 第三项:氧化产物PC< | + | 第三项:氧化产物PC< |
- | 我们以该文的Supporting Information的Table S1中PC1(+2)为例,说明PC1(+2)的这三个部分数值如何计算。下文中,PC1(2+)是文献中的表示方法,即PC1< | + | 我们以该文的Supporting Information的Table S1中PC1(+2)为例,说明$PC1^{2+}$的这三个部分数值如何计算。下文中,PC1(2+)是文献中的表示方法,即PC1< |
**表S1:** | **表S1:** | ||
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{{ : | {{ : | ||
- | 1,首先计算PC1(2+)的气相Gibbs自由能,也即表S1中的Gas-phase,计算方法参考费米科技WIKI:[[adf:gibbsofgas|]]即可。 | + | 1,首先计算$PC1^{2+}$的气相Gibbs自由能,也即表S1中的Gas-phase,计算方法参考费米维基:[[adf:ir|]]即可。 |
得到的Gas-phase Gibbs自由能为:-9090.487kcal/ | 得到的Gas-phase Gibbs自由能为:-9090.487kcal/ | ||
- | 2,类似地计算PC1(2+)在MeCN溶液中的Gibbs自由能(与1的区别仅仅在于多了model > Salvation的溶剂化设置): | + | 2,类似地计算$PC1^{2+}$在MeCN溶液中的Gibbs自由能(与1的区别仅仅在于多了model > Salvation的溶剂化设置),类似地得到Gibbs free energy。 |
- | [[http:// | + | 3,依照上述类似的方法,分别计算$PC1^{2+}$去掉一个电子之后,$PC1^{3+}$的气相Gibbs自由能以及在MeCN溶液中的Gibbs自由能(均需另做结构优化)。 |
- | 类似地得到Gibbs free energy。 | + | **注意:ADF2016后的版本,计算Gibbs Free Energy数值与下面略有不同,但方法是一样的。** |
- | 3,依照上述类似的方法,分别计算PC1(2+)去掉一个电子之后,PC1(3+)的气相Gibbs自由能以及在MeCN溶液中的Gibbs自由能(均需另做结构优化)。 | + | 4,计算公式1中第一项,$PC1^{2+}$的△G< |
- | + | ||
- | 4,计算公式1中第一项,PC1(2+)的△G< | + | |
ΔG(gas) | ΔG(gas) | ||
- | =PC1(2+)的气相Gibbs自由能-PC1(3+)的气相Gibbs自由能 | + | =$PC1^{2+}$的气相Gibbs自由能-$PC1^{3+}$的气相Gibbs自由能 |
=-9091.7579-(-8795.4794) | =-9091.7579-(-8795.4794) | ||
行 44: | 行 42: | ||
=-296.3 kcal/mol | =-296.3 kcal/mol | ||
- | 5,计算公式1中第二项,PC1(2+)的△G< | + | 5,计算公式1中第二项,$PC1^{2+}$的△G< |
ΔG(solv.PC) | ΔG(solv.PC) | ||
- | =在MeCN溶液中的Gibbs自由能-气相的Gibbs自由能(采用文献中的数值) | + | =$PC1^{2+}$在MeCN溶液中的Gibbs自由能-$PC1^{2+}$气相的Gibbs自由能(采用文献中的数值) |
=-9213.1284-(-9091.7579) | =-9213.1284-(-9091.7579) | ||
行 54: | 行 52: | ||
= -121.3705 kcal/mol | = -121.3705 kcal/mol | ||
- | 6,计算公式1中第三项,PC1(2+)的△G< | + | 6,计算公式1中第三项,$PC^{2+}$的△G< |
ΔG(solv.PC+) | ΔG(solv.PC+) | ||
- | =在MeCN溶液中的Gibbs自由能-去掉一个电子后在MeCN溶液中的Gibbs自由能 | + | =$PC1^{3+}$在MeCN溶液中的Gibbs自由能-$PC1^{3+}$气相的Gibbs自由能 |
- | =-9213.1284-(-9085.2758) | + | -9085.2758-(-8795.4795) |
- | =-127.8526 kcal/mol | + | =-289.8 kcal/mol |
- | 7,计算PC1(2+)在MeCN溶液中氧化还原Gibbs自由能变化: | + | 7,计算$PC1^{2+}$在MeCN溶液中氧化还原Gibbs自由能变化: |
△G< | △G< |