武汉大学分子模拟实验第十章化学反应模拟.pdf

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2017-02-25 发布于湖北
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武汉大学化学与分子科学学院《分子模拟实验》实验报告化学反应模拟指导老师：侯华姓名：陆文心专业：化学弘毅班学号：2012301040179 日期：2014 年11 月13 日、11 月20 日（周四下午）一、实验内容问题10-1-1 仿照CH 的例子，计算甲基自由基（·CH ）的生成焓（与实验值35kcal/mol 4 3 比较）和生成自由能，可采用B3LYP/6-31G(d)理论方法。 ①优化自由基结构，获得总能量： E(CH ) = -24977.699059 kcal/mol 3 ②在优化结构的基础上，用同一方法计算振动频率，在输出文件中找到：零点能为 18.633681 kcal/mol ，焓H 为21.212 kcal/mol 。对焓进行零点能修正： 298K 0K 298K H - H = H – ZPE = (21.212 - 18.633681) kcal/mol = 2.578319 kcal/mol ③从输出文件中找到熵的数据S = 50.463 cal/(mol ·K)。 1 ④用同样的理论方法分别计算C 原子和H 原子的能量： E(C) = -23734.548073 kcal/mol E(H) = -311.785384 kcal/mol ⑤计算绝对零度下甲基自由基的生成焓： ? ( ) ? ( ) ( ) ( ) ???f,0K M = ∑ ??????f,0K X ?( ∑ ?????? X ???? M ?ZPE) atoms atoms = {(1 ×169.98 + 3 ×51.63) - [1 ×(-23734.548073) + 3 ×(-311.785384) - (-24977.699059) - 18.633681]} kcal/mol = 35.7 kcal/mol ⑥298K 时的生成焓，根据以下公式计算： ? ( ) ? ( ) 298K 0K 298K 0K ??? M = ??? M + (?? ??? ) ? ∑ ???(?? ??? ) f,298K f,0K M M X X std atoms = [35.7 + 2.578319 - (1 ×0.25+3 ×1.01)] kcal/mol = 35.0 kcal/mol 与实验值（35 kcal/mol ）符合得很好。 ⑦根据下列公式计算298K 时的生成自由能： ? ? ? ? ??? = ??? ? 298.15K ×(??? ? ∑ ?????? ) f,298K f,298K M X