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gaussian结合能及共价键键能计算
richor 2018-5-25 11:09
思想是构建反应。 【 共价键键能的计算】 http://sobereva.com/381 每份能量都要单独算。 严格来说,计算键能应该要构造等键反应。 【 计算结合能】 http://bbs.keinsci.com/thread-2808-1-1.html 高斯计算结合能,比如A+B---C的一个反应,结合能为:Δ E=E(C)-E(A)-E(B) 。 也算是构造反应。 如果是反应,就 要求,A,B都是稳定的结构 。
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[转载]量子化学方法筛选邻苯二甲酸酯类分子印迹模板
caixin5120 2018-5-21 09:44
邻苯二甲酸酯类分子印迹设计与合成 ——分子模拟筛选模板、功能单体和溶剂 【分迪科技提供药物设计服务与平台】 期待与您合作! 公司网址: http://www.moldesigner.com/ 公司电话: 028-85160035 公司邮箱:sales@moldesinger.com 合作单位 :新疆农垦科学院 合作成果 : 1. 邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物预组装体系的分子模拟计算 . 计算机与应用化学, 2016, 33(3): 348-352. 2. 发明专利:邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法及产品和应用:, CN107189012A . 2017. 摘要: 本文采用量子化学方法模拟了不同模板分子与不同功能单体的分子印迹聚合物预组装体系的构型、能量及结合能Δ E ,以及在不同溶剂中的溶剂化能。模拟结果表明,功能单体中的极性氢原子可以与模板中氧原子形成氢键(结合能为40~65 kJ/mol),进而稳定复合物结构;溶剂化能计算发现三氯甲烷最适合作为聚合物的溶剂。研究结果为邻苯二甲酸二异癸酯类分子印迹聚合物的制备提供了理论指导。 图1 模板分子与功能单体的结合能Δ E (kJ/mol) 表1 功能单体和模板分子在不同溶剂中的溶剂化能(kJ/mol) 更多成功案例欢迎访问: http://www.moldesigner.com/category/company-case 本文版权属于成都 分迪科技 有限公司,转载请注明出处,商业使用需取得分迪科技书面同意! 扫描下方二维码关注 分迪科技 微信公众号 ,了解更多前沿资讯! 本文 转载自: http://www.moldesigner.com/3274.html
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[转载]浅谈vasp输出energy
yxx554243496 2017-3-26 17:01
浅谈vasp输出energy 转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c63531f0100ssdo.html (一)首先我们应明白,固体的结合能就是固体的内能E(结合)=U(内能), 原因如下: 一般情况都把孤立 原子 的 能量 作为能量参考点。前段 时间 有个同学问VASP中得出的绝对能量是相对于什么的,其实就 是相对孤立原子的。 (二)其次我们根据自由能与内能之间的关系F=U-TS 而且我们都知道VASP的所有计算都是在绝对0度下的情况,T=0代入上式,有F=U。所以结合就等于内能等于自由能。 肯定有Free energy TOTEN =energy without entropy恒成立... 这时候肯定有人会说不对啊,可以看VASP手册,候博的参考书作证,肯定不对得。 现在我告诉你确实它们二者确实有区别,区别在下面的情况 (1)当我们用ISMEAR=-5时,费米能这儿没有展宽,它算出来的就是完全在绝对0度的能量。 Free energy TOTEN=energy without entropy恒成立。 (2)有时为了在数学上处理的方便,为了更容易积分,我们也用ISMEAR!=-5(!=是不等于的意思)的方法,这个时候费米能这儿有一定的展宽。此时,我们容易想到,有展宽不就是相当有一定的熵值吗?所以这个时候虽然算的是绝对0度的情况,但是有一定的熵值(我们应明白,这个熵值不是由一定的 温度 带来的,而是数学处理的 结果 )。 所以在SMEAR!=-5的方法我们会发现Free energy TOTEN和energy without entropy有一定的差别 注意 :(1)有人在算单个原子的能量时会发现单个原子的能量虽然很小但并不是0,但是 体系 的能量而来的,所以单个原子得到的TOTEN肯定是0啊,原因在于我们的POTCAR不可能绝对合理,而且我们也知道计算单个原子的能量就是为了检测赝势,单原子得到的TOTEN越小说明赝势越好。但一般不会正好是0. (2)如果你注意的话,energy without entropy与Free energy TOTEN在SIGMA趋于0也不是完全相等,但是也会发现它们之间的差别在10E-3左右,原因在于 计算机 求积分、求极限不能像我们人一样达到任意的精度。 因此我们在计算相对的结合能时应使用的是在SIGMA趋于0时的能量(OSZICAR中的最后一行中的E0).
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原子核强核力究竟有多大的数值估计
热度 13 kiwaho 2016-1-30 09:01
宇宙中四种力的翘首就是最强的核力了。但这个力到底有多大,从教科书到参考文献,都吞吞吐吐不肯给出具体数值,且史上也从未有人给出实验测试数据。 此问题理论上可这样处理:首先通过核反应测出质量亏损,根据质能方程得出结合能量,再间接估算核力。但这样的估算也难从任何出版物查到。 今天我就迈出这一步,看看强核力究竟有多大? 拿氘元素的实验数据,能推算单个质子和单个中子之间的强核力。 查核同位素专业数据表,得知:裂解氘成为质子和中子需要消耗能量2.22456MeV。 又有1MeV= 1.602*10 -13 J(焦耳)。 质子与中子半径近似1.11fm(飞米)。两个粒子脸贴在一起的时候,质心距离2.22fm为极限距离,再短就得把粒子压碎或者压扁了。 根据核物理基础知识,强核力是短程力,大约2.5fm之后就与长程的电磁力抵消,3fm之后强核力消失为0。 因掰开氘的质子和中子没有电磁力的参合,所以掰力的作用距离约为3 -2.22= 0.78fm,而不是2.5 -2.22= 0.28fm。 做功= 作用力*作用距离。因而平均掰力= 2.22456*1.602*10 -13 /(0.78*10 -15 )= 456N。 将单位牛顿化为公斤,则为46.5kg。 注意,计算出的掰力是平均数,刚掰的时候,质子和中子是贴在一起时候,这时候的核力是最大的,保守算也得将平均力翻倍即902N或93kg。 据说核力随距离是指数衰减的,这样的话,即将掰开前的力可以小得稍微大于0,但起始掰力加码到一二吨也是有可能的! 所以,两个壮汉也许才能有一线希望掰开氘核,虽然平均每人出掰力46kg对壮汉是小意思,似乎科学网两女将CY《-》YC也能搞定,但要靠运气隧穿起掰的巨大势垒。保险起见的话,得用卡车才能拽开! 上述估算很粗略,平均质子中子掰开力46kg的置信度,能有80%就谢天谢地了,因为强力减为0的精确距离无高精度数据。至于起始掰力置信度更低,因为核力曲线的精确方程未知。 其实教科书在画核力曲线时,也是含糊不清的,也没有明说距离坐标--到底是指的质心距离呢,还是粒子的表面最近点距离。官方核力坐标上能看出距离0.7fm时候,核力达到极限大值,如果该坐标代表质心距离的话,则说明核子是可以压扁的,因为没承压的质子半径1.11fm。我这里核力估算,姑且就把官方核力横坐标当质心距离解读。 至于质子与质子,或者中子与中子之间的核力估算,前者需要原子量为2的氦同位素He 2 (双质子)的数据,后者需要原子量为2的0号元素的数据(双中子)。遗憾这些都不能稳定存在,存活期短于10 -22 数量级秒,但可以粗略假定类同于质子与中子之间的核力。 从大质量原子核抠出质子或中子,更甭提多费力了,因为一个核子周围有很多核子贴在一起。就算从核表皮抠拽,一个核子也可能与3个左右的其它核子相贴,起码核力在前述估算值的3倍左右--140kg! 强核力的大小真的是恰到好处。估算表明:假设强力增加2%话,双质子核就能稳定存在,抑或减少2%的话,双中子核就会存在。两种情形都将引起现有宇宙的合成各种元素丰度的巨大改变,也就是说造物主一不留神,人类将不会存在于宇宙! 核力的估算,使我们更加认清了:物质世界的内核,真的是刚刚的,原子核内蕴藏着巨大的能量!
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理解质量亏损和结合能的困难
热度 1 wliming 2012-10-27 18:13
我每年讲质量亏损和结合能都会遇到不小的麻烦,有时甚至因为争论而激动得面红耳赤。这个原因有几个方面。 先说质量亏损。自由核子(质子和中子)结合成原子核,会有显著的质量亏损。用自由核子的质量总和减去生成的原子核的质量就会发现质量减少了。放热的核反应前后也有质量亏损。事实上,放热的化学反应也有(只不过非常非常小,比原子量小8个数量级以上,大家就忽略不计)。 首先,一些学生觉得,质量应该守恒,是不会亏损的。来自于中学化学的这样一个错误观念让很多学生转不过弯来无法接受质量亏损。 其次,一些学生被相对论的运动质量概念搞晕了头。他们说,核反应过程中质量其实没亏损,因为释放的能量带有运动质量,加起来还是守恒的。这话当然是对的,只不过他们讲的是运动质量守恒。由于 $E =mc^2$, 这里 m是运动质量,它跟能量一一对应,因为能量必守恒,运动质量当然也就一定守恒。所以,运动质量守恒是显然的。可是,我们现在讲的是静止质量不守恒。我们讲的质量都是指静止质量。 事实是,质量的确是不守恒的,也就是说,一个物理过程前后,总质量不相等。只接触过经典物理的人是很难接受这个事实的。怎么理解这个现象?这要从结合能来理解。 简单地讲,结合能就是自由粒子结合起来并束缚在一起所释放的能量;如,一个碳原子和两个氧原子结合成CO2所释放的能量; 自由质子和自由中子结合成原子核所释放的能量等等。很多学生不能理解为什么要释放能量。 我们看一个直观的例子。一个电子和一个质子结合形成氢原子,就要释放13.6eV的能量,这个13.6eV就是氢原子的结合能。这个数值来自于氢原子的基态能量为-13.6eV(注意有负号)。为什么要释放能量呢?如果不释放能量,这个自由电子被质子吸引,势能转化为动能,高速经过质子附近,然后就会脱离质子的吸引而回到自由状态,不会跟质子结合成氢原子。所以,氢原子是必须释放一部分能量才能稳定存在的。反过来,如果我们想把氢原子破坏掉,就需要提供最少13.6eV的能量给氢原子,让它的电子飞走。 可见,结合能也是拆散一个复合粒子(如原子、分子或原子核)所需要提供的最少能量。结合能是一个复合粒子稳定存在的必需。结合能越大,说明复合粒子结合得越紧密。 有了结合能的物理意义,我们就明白了质量亏损的必然性。质量亏损就是跟结合能对应的那部分质量,公式表示为 $\Delta E = \Delta m c^2$. 特别需要强调的是,结合能不是粒子所拥有的能量,而是粒子在形成过程中已经失去了的能量,就像某人负债一样,他负债的500万并不是他的个人财富,而是他早已经消耗掉的财富。 有一年我跟一伙中学物理老师座谈,发现中学老师对结合能的含义普遍有误解。他们错误地认为,原子核的结合能是一种核能。这是极其错误的。比如 He4核具有约28 MeV的结合能, 这个能量不是核能,而是两个中子和两个质子结合成 He4 已经释放出去的能量。 核能从哪里来?核能来自于核反应过程中原子核结合能的增加。也就是原子核结合得更紧密,就可以释放出核能。一些学生对这个说法更是想不明白。既然结合能是已经释放的能量,怎么结合能增加又能释放核能呢?这个道理其实非常简单。做个比喻,某人负债300万,如果第二天他的负债变成 500万,那么,他就可以支出200万。核能也是如此。比如一个氘核结合能为4.32MeV, 两个氘核总结合能为8.64MeV. 它们聚合成 He4,结合能变成28.3MeV,结合能增加了19.7MeV.所以,这个聚合过程可以释放出19.7MeV的核能. 我们也可以这样理解放热的化学反应。比如 2H2 + O2 --2H20 + Q. 氢分子中的两个氢原子结合得不那么紧密,氧分子中的两个氧原子也一样,他们形成水分子,两个氢原子和一个氧原子结合得更紧密,就可以放出热量。 所以,结合能的概念其实是一个适用于一切物理过程包括化学反应的概念。
个人分类: 物理学|4100 次阅读|6 个评论

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GMT+8, 2024-5-23 14:31

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