Созревание спиртовых расстворов — рассчеты в Gaussain
- В этой теме 10 ответов, 3 участника, последнее обновление 14 лет, 4 месяца назад сделано
Mari-Jane.
Здравствуйте!Я по образованию не химик, но так случилось, что пришлось знакомится с квантово-химическими расчетами с помошью Gaussian.Возникают вопросы, на которые не всегда могу найти ответы.Есть задача, где из большого количества вариаций молекул необходимо выбрать наиболее вероятные к существаванию.Как это правильно сделать? И еще говорят, что нельзя сравнивать энергии молекул разного состава (каркас молекулы одинаков, но разные радикалы) или конфигурации (одинаковый состав, но разное строение циклически и нет). Так ли это и почему? Может знаете, где взять литературу с ответами на эти вопросы. Буду вам очень благоларна за помощь.
Для изомеров (и конформеров) можно сравнивать их полные энергии.
Вообще, можно сравнивать энергии фигуративных точек, принадлежацих одной и той же поверхности потенциальной энергии (ППЭ), т.е., например, учесть диссоциацию молекулы или реакцию молекул.
Для основного (быть может вырожденного) состояни и возбуждённых состояний тоже можно сравнивать полные энергии.
Для разных по составу молекул сравнивать их энергии бесполезно, если, конечно, Вас не интересует процесс разделения молекулы на бесконечно удалённые друг электроны и ядра.
Ваша задача (дан набор изомеров — найти самый стабильный) решается так:
оптимизируем геометрии молекул (вообще все изомеры) — получаем локальные минимумы на ППЭ (лкальный минимум = вот теперь Ваша молекула). Сравниваем их полные энергии. Можно вычислить относительные энергии, если выбрать один из локальных минимумов за начало отсчёта.
С помощью Gaussian можно вычислить термодинамические функции (в обычном для стат. физике приближении).
Если хочется вообще всех поразить, то выполняете оптимизацию с поиском переходных состояний. Далее строите ПМЭР (путь минимальной энергии реакции) с помощью IRC.
Т.о., получаете фрагмент ППЭ и изучаете перегруппировки молекулы.
Превосходное введение в методы моделирования можно найти в книге
Компьютерная химия. М. Е. Соловьев, М. М. Соловьев. ISBN: 5-98003-188-X.
Спасибо. Я может пока не до конца понимаю :)А как тогда определить какие из молекул наиболее стабильны, если все таки речь идет о молекулах отличающихся количеством радикалов?
Если Я Вас правильно понимаю ???, то такое сравнение является бессмысленным.
Вот, предположим, у Вас есть метан и пропан (отличаются "радикалом"), что именно (по отношению к чему — какому процессу ) рассматривается стабильность?
Процесс (созревание спиртовых расстворов тетраэтоксисилана с добавкой ленирующих веществ) необходимо выяснить какие вещества будут образовываться в процессе созревания и какие из них будут более стабильны. В результате, к примеру, могут образоваться вещества состава Si2Sn2O13H10 или иSi2Sn2O13C2H14, как определить вероятность образования какой молекулы выше?
P.S. Может я на Ваш взгяд ерунду спрашиваю 🙂 но мне необходимо в ней разобрвться.
круто 😮 особенно "ленирующих" :-*
P.S. Может я на Ваш взгяд ерунду спрашиваю 🙂 но мне необходимо в ней разобрвться.
Вот теперь становится яснее. Итак,
есть (например) две (конкурирующие) реакции
1) A+B->TS1->C
2) A+D->TS2->E,
где TS1 и TS2 — переходные состояния.
Оптимизируем (т.е. ищем ) стационарные точки A,B,TS1,C,D,TS2,E. Определяете высоты барьеров (именно они определяют вероятность протекания процесса). Может, например, оказаться, что для одной реакции барьер такой высокий, что можно пренебречь такой реакцией.
Вычисляете термодинамические функции — по ним вычисляете константы равновесия. Может, например, оказаться, что одна реакция обладает такой малой константой равновесия, что ей можно пренебречь, т.е. например, реакция идёт так быстро, но так мало, что можно пренебречь.
Вообщем, разные могуть быть ситуации. Но техника выполнения одна, а именно,
думаем — оптимизируем — вычисляем — думаем.
Вообщем мало Вам не покажется при выполнении этого комплексного (здесь не только квантовая химия, здесь ещё и хим. термодинамика, хим. кинетика) и достаточно сложного исследования.
Да, и не забудьте про компьютер помощнее. Вдруг полуэмпирика (что вероятнее всего) обломается.
Точно, системы похоже не такие уж и маленькие, а механизмы образования этих веществ многостадийные.
Я не утверждал, что механизм данной реакции является одностадийным. Я лишь пример приводил.
Я тоже не утверждал, что Вы утверждали, что механизм данной реакции является одностадийным.
Я лишь человека, задавшего вопрос, пугал 🙂
Здравствуйте 🙂 А не могли бы вы прислать (может у кого-то есть) пример расчета пути хим.реакции для Gaussian?
Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.