幻灯片6Multidimensional potential energy surfaces (PEs)势能曲线很容易就可以扩展为多维的势能面,简称PES。例如,H20分子的势能面可以由H-O-H键角和H-O键长来决定。1、我们在固定某个H-O键长时(假设两个HO键长相同),不停改变H-O-H键角,得到其势能曲线,然后再改变H-O键长,重复这一过程,直到得到图中所示H2O的势能面。2、势能面最低点对应的是一个水分子的能量最低的稳定结构,即键长为0.958A,键角为104.5度。3、对于更复杂的分子如HOD(半重水),就需要两种键长和一个键角,它的势能面的三维视图很难可视化了。因为我们只有三个轴,一个要表示能量。4、复杂的势能面上会有更多的特殊区域,如右图。有全局最大、最小点;局部极大极小点,还有鞍点saddlepoint等。5、化学反应的势能面往往被拿来和山区的地形图类比。比如,一个人要翻过一座山,他初发的地方地势平坦,可以理解为反应物所处的稳态,或者是全局最小点或某个局部极小点。他爬山不可能以路线最近的方式进行,必须以受到的阻碍最小的方式进行,因此行进路线弯弯曲曲。如需要中途补给,补给站需要在比较平缓的区域建立,即局部极小点,可以对应反应中间体。翻山的话,最好要绕过山顶。山顶之间的最低山脊,即口是最佳选择。达到山后面的平地就是完成反应,变为产物
幻灯片 6 Multidimensional potential energy surfaces (PES) 6 PES for water molecule 势能曲线很容易就可以扩展为多维的势能面,简称PES。例如,H2O分子的势能 面可以由H-O-H键角和H-O键长来决定。 1、我们在固定某个H-O键长时(假设两个HO键长相同),不停改变H-O-H键角, 得到其势能曲线,然后再改变H-O键长,重复这一过程,直到得到图中所示H2O 的势能面。 2、势能面最低点对应的是一个水分子的能量最低的稳定结构,即键长为 0.958A,键角为104.5度。 3、对于更复杂的分子如HOD(半重水),就需要两种键长和一个键角,它的势 能面的三维视图很难可视化了。因为我们只有三个轴,一个要表示能量。 4、复杂的势能面上会有更多的特殊区域,如右图。有全局最大、最小点;局部 极大极小点,还有鞍点saddle point等。 5、 化学反应的势能面往往被拿来和山区的地形图类比。比如,一个人要翻过 一座山,他初发的地方地势平坦,可以理解为反应物所处的稳态,或者是全局 最小点或某个局部极小点。他爬山不可能以路线最近的方式进行,必须以受到 的阻碍最小的方式进行,因此行进路线弯弯曲曲。如需要中途补给,补给站需 要在比较平缓的区域建立,即局部极小点,可以对应反应中间体。翻山的话, 最好要绕过山顶。山顶之间的最低山脊,即隘口是最佳选择。达到山后面的平 地就是完成反应,变为产物
幻灯片7Singlepointcalculation:inputfileRoute SectionFormaldehyde.gif/comCapital or lower cases both OK?#P to output more informationin case of%chk=Example.chkerrors, method/basis set, calculationtype#P HF/6-31G(d)Modelchemistry:method/basissetBlank lineTitle SectionFormaldehyde Single PointCaptionofcalculation,useItostartcomments! (only in title section)BlanklineMolecule Specification Section010 charge,1 spinmultiplicty= 2× SouC 0. 0. 0.cfmolcu+1=#ofunpairede+1O 0. 1.22 0.Cor 6,coordinates (numberformatH .94 -.54 0.must match the correspondingvariable type);H-.94 -.54 0.-Blanklinemarks theend offile,leaveBlank lineat least one我们再来看看单点能计算。再强的一遍,输入文件的格式说明,因为有时候需要你手动修改输入文件。Route;大小写;#P;!;charge;spin;numericalformat;blank line一个未成对的电子S=1/2
幻灯片 7 Single point calculation: input file 7 %chk=Example.chk #P HF/6-31G(d) Blank line Formaldehyde Single Point Blank line 0 1 C 0. 0. 0. O 0. 1.22 0. H .94 -.54 0. H -.94 -.54 0. Blank line Route Section • Capital or lower cases both OK • #P to output more information in case of errors, method/basis set, calculation type • Model chemistry: method/basis set Molecule Specification Section • 0 charge, 1 spin multiplicity = 2 x Stotal spin of molecule+1 = # of unpaired e +1. • C or 6, coordinates (number format must match the corresponding variable type); • Blank line marks the end of file, leave at least one Title Section • Caption of calculation, use ! to start comments!(only in title section) Formaldehyde.gjf/com 我们再来看看单点能计算。 再强的一遍,输入文件的格式说明,因为有时候需要你手动修改输入文件。 Route;大小写;#P;!; charge;spin; numerical format; blank line 一个未成对的电子 S=1/2
幻灯片8Single point calculation: output file0IxFormaldehyde.out/log, chk创0口05AREDDRaE-20L1G./FDE082BOmBethsRckceF0.4400.440coer)(-040)s Great haepd..aaeer(8.29)(8.166)(8.156)atD
幻灯片 8 Single point calculation: output file 8 Formaldehyde.out/log, chk