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11/21

https://d-nb.info/1202639798/34

https://sci-hub.se/10.1159/000045282

Born-Oppenheimer energy在理論上可以計算出來,但不能從實驗得到,所以作業寫experimental是不好的

算出來的能量扣掉其他干擾因素的能量,才訂出Born-Oppenheimer energy的實驗值

質心的直線運動: 每一摩爾的translation動能是 E translate =3/2 kT =3/2 RT/mol

分子的振動:因為能階差距很大,所以不能達到波茲曼分布

震動的能量只能用量子的方法解釋

內能是Born-Oppenheimer energy加上分子本身的運動(U = EB.O. + Etrans + Erot + Evib)

第(26)式+2RT是因為水分子只有一個分子,解離後有2H+O,所以(2+1)-1=2,所以+2RT

 

11/28

https://sci-hub.se/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biochem.1c00074

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.2c06858

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.1c10799

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.0c10937

動力學:

        計算化學反應式如何進行

Chemical dynamic:討論分子的

過渡態理論 (transition state theory, TST)

Unit molecule

Bimolecule

很尖,能障越大

 

12/5

激發態計算:

電子激發態的預測比基態困難,主要原因如下:

(a) 由於基態是最低能量狀態,可以運用的理論方法比較多也比較直接

(b) 激發態幾乎有無限多個,每一種物理性質或化學反應牽涉到的激發態並不 一樣,而且許多激發態的能量非常接近

(c) 每一種激發態的價電子分佈都不大一樣,且與基態的差別可能很大,不容易由一般的化學觀念預測

(d) 目前常用的基底函數以 及理論方法大部分都是為電子基態所設計,不一定可適用於激發態的計算

 

相同電子組態會有不同的能階:

碳原子基態是 (2s2 2p2) 3P相同電子組態,但有不同能階。能階差大約在幾eV之內

前面的第一~四激發態能量差很多,是因為需要diffude function--->要想為甚麼diffude function在這裡很重要

 

He的一個電子激發到3s,3p,3d,能量會不同,跟H不一樣(H的能量是一樣的)

因為是用CIS,所以要寫成這樣 CIS(Nstate=13),看要到第X個就寫(Nstate=X)

CIS(D)會包含CIS

做原子不用下OPT跟freq

 

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為甚麼在算He的激發態,因為 CIS 方法是以 HF 波函數當作基態的能量基準,因此第一個 triplet state 被看成是 triplet ground state,並無法以 CIS 來計算

在計算最低能量的triplet state,也算是在計算激發態

用CIS跟TD-DFT可以算結構,TD=(NStates=N, Root=n) Density=Current,的"root"是指定要算哪一個結構

50-50: 

CAS:定義一個空間,在這個空間的電子軌域做full CI

對小分子我們定義它的價軌域是active space

用triplet算

第11頁: 基態的term sybol是3P

作業: 1.算氧原子基態電子組態下的 三個能階,沒辦法用MP2, HF算,只能用CASSSCF

2.做第一個激發態的OPT

第12頁:

singlet是可以激發到triplet,但是機率很低。機率很低,在triplet的壽命(半生其)很長,因為他下不來。半生期很長,會有其他分子碰撞,把能量帶走

在高空的半生期比較長,因為高空空氣比較稀薄,碰撞的機率下降,所以比較有可能在被撞到沒有能量前,放出光(光子)

1S->1D可以發生的高度比較低,因為比較沒那麼forbidden; 1D->3P可以發生的高度比較高,因為比較forbidden

 

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目前使用最廣的模擬巨觀溶劑效應 的方法是所謂的 Continuum Model,也就是把溶劑分子看成是一種連續而沒有結構的介質(或是看成沒有其他性質的介質),只有看介電係數 (dielectric constant) 來區別不同的溶劑

另一種常用 的模擬溶劑效應的方法稱為 microsolvation method,也就是僅使用數個溶劑分子 來探討主要的溶劑效應與趨勢,此種方法雖然並無法直接模擬巨觀的溶劑效應, 但由於可以使用較高的量子理論方法,因此可以很精確的探討小的溶劑 cluster 對化 學系統各種性質的影響

如果系統有帶電荷 溶劑是極性溶劑 要用solvation處理

有溶劑效應是因為溶劑被極化,產生了一個電場稱為 Reaction Field,溶質電子結構會被電場影響

溶劑會同時影響GS跟ES,比較極性的溶劑會偏向長波長

講義p.5的#MP2/aug-cc-pVDZ Geom=Check SCRF(PCM,Solvent=Water)的PCM是一種solvation model

1 atm要濃縮成1 M濃度,要加上額外一項濃度變化的貢獻 ΔGconc,因為自然界喜歡稀釋。要注意:要加ΔGconc

 

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標題的英文要用名詞

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