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adf:changeofgibbs

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adf:changeofgibbs [2018/01/16 14:28] liu.junadf: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自由能计算请参考费米维基:[[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
行 15: 行 15:
 第三项:氧化产物PC<sup>+</sup>的溶剂化后的Gibbs自由能。 第三项:氧化产物PC<sup>+</sup>的溶剂化后的Gibbs自由能。
  
-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<sup>2+</sup>,PC1(3+)即PC1<sup>3+</sup>+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<sup>2+</sup>,PC1(3+)即PC1<sup>3+</sup>
  
 **表S1:** **表S1:**
行 22: 行 22:
 {{ :adf:gibbs-solution04.png |}} {{ :adf:gibbs-solution04.png |}}
  
-1,首先计算PC12+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: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/mol(因为结构优化精度的差别,与文献中数值略有差别,文献中为**-9091.7579kcal/mol**) 得到的Gas-phase Gibbs自由能为:-9090.487kcal/mol(因为结构优化精度的差别,与文献中数值略有差别,文献中为**-9091.7579kcal/mol**)
  
-2,类似地计算PC12+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。+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。
  
 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)。 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)。
行 42: 行 42:
 =-296.3 kcal/mol =-296.3 kcal/mol
  
-5,计算公式1中第二项,PC1(2+)的△G<sup>0</sup>(solv,PC),也就是表S1中的ΔG(solv.PC):+5,计算公式1中第二项,$PC1^{2+}$的△G<sup>0</sup>(solv,PC),也就是表S1中的ΔG(solv.PC):
  
 ΔG(solv.PC) ΔG(solv.PC)
行 52: 行 52:
 = -121.3705 kcal/mol = -121.3705 kcal/mol
  
-6,计算公式1中第三项,PC1(2+)的△G<sup>0</sup>(solv,PC<sup>+</sup>),也就是表S1中的ΔG(solv.$PC^+$)一列,在这里PC2+的正离子,就是$PC^{3+}$了,所以:+6,计算公式1中第三项,$PC^{2+}$的△G<sup>0</sup>(solv,PC<sup>+</sup>),也就是表S1中的ΔG(solv.$PC^+$)一列,在这里$PC1^{2+}$的正离子,就是$PC1^{3+}$了,所以:
  
 ΔG(solv.PC+) ΔG(solv.PC+)
行 58: 行 58:
 =$PC1^{3+}$在MeCN溶液中的Gibbs自由能-$PC1^{3+}$气相的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.kcal/mol
  
-7,计算PC12+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<sup>0</sup>(soln,redox) △G<sup>0</sup>(soln,redox)

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