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請(qǐng)教大家一個(gè)關(guān)于壓力、溫度模擬的問題
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如果一個(gè)晶體各個(gè)軸向上原子之間結(jié)合力的強(qiáng)弱不一樣，那么施加溫度后，會(huì)出現(xiàn)有的鍵伸縮容易，有的鍵伸縮困難；如果施加不同的壓力會(huì)不會(huì)也出現(xiàn)類似的情況：鍵強(qiáng)的會(huì)變化的慢，鍵弱的變化的快。 因?yàn)檐浖茈y模擬溫度的影響，可否用壓力的模擬來代替，來算出具體化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。 希望大家多多指導(dǎo)！ |
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
future_wl: 金幣+10, 感謝你細(xì)致的講解！ 2012-09-26 08:53:44
WDD880227: 金幣+1, 多謝耐心指教 2012-09-26 16:39:44
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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WDD880227: 金幣+1, 多謝耐心指教 2012-09-26 16:39:44
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不知樓主打算怎樣用加溫或加壓后的模擬來考察化學(xué)鍵的強(qiáng)度？難道要開振動(dòng)頻率？可是振動(dòng)頻率與鍵的強(qiáng)度之間并無直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系啊。要用化學(xué)鍵斷裂極限溫度，或者錯(cuò)位極限壓力？ 我的理解是，化學(xué)鍵的強(qiáng)度是用鍵能來衡量，即把斷鍵看成反應(yīng)，來看反應(yīng)熱和反應(yīng)能壘。通常對(duì)于有機(jī)分子晶體，可以認(rèn)為固體中的鍵能和氣相中的單分子的鍵能基本相等，所以可以直接對(duì)氣相單分子計(jì)算鍵斷勢(shì)能面，從而得到鍵斷裂前后的鍵能。因?yàn)榫w堆積能比反應(yīng)能小1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，它只能使化學(xué)鍵在勢(shì)能面中的平衡位置稍稍移動(dòng)，基本還是在基態(tài)勢(shì)能面的底部，除非極高溫高壓。實(shí)際上高溫高壓影響的，只是原子在勢(shì)能面上的訪問范圍，而固體中的化學(xué)鍵的勢(shì)能面基本還是和氣相中的一致，頂多加個(gè)介電常數(shù)校正和固體堆積能對(duì)化學(xué)反應(yīng)能的校正。 上面說的是有機(jī)分子晶體，對(duì)于周期固體，特別是金屬，無機(jī)鹽、配位化合物，與有機(jī)分子晶體中的化學(xué)鍵能的研究完全不同，需要用另外的量來衡量。什么量呢？ 對(duì)于金屬和金屬氧化物固體，可以用空穴形成能來估算。當(dāng)然，移走一個(gè)原子，形成一個(gè)空穴，可能涉及斷裂多根配位鍵。因此這個(gè)量只能間接反映某個(gè)化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。 表面原子的解離能。表面反應(yīng)更可能對(duì)應(yīng)實(shí)際的鍵解離反應(yīng)。 還有更復(fù)雜的，假如實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)知道某種電子激發(fā)導(dǎo)致某個(gè)鍵斷裂或某個(gè)反應(yīng)發(fā)生，此時(shí)可以通過電子激發(fā)態(tài)計(jì)算來計(jì)算對(duì)應(yīng)的激發(fā)能，從而真實(shí)的了解固體中的化學(xué)鍵的強(qiáng)度。不過，目前第一原理固體的激發(fā)態(tài)計(jì)算還不成熟，誤差比較大。 不知道這些是不是樓主正在考慮的。一起討論。 |
3樓2012-09-26 08:37:34
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你好，我是打算用晶格振動(dòng)里面的力常數(shù)來描述化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，不知道可不可行。 vasp可以計(jì)算力常數(shù)矩陣，我想的是：如果體系存在兩種化學(xué)鍵，較強(qiáng)的那個(gè)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)原子之間的力常數(shù)數(shù)值應(yīng)該相對(duì)較大（對(duì)于體系基態(tài)性質(zhì)的計(jì)算證明了這一點(diǎn)）。 現(xiàn)在的問題是：實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到隨溫度的升高，較弱的化學(xué)鍵膨脹的越來越快，而較強(qiáng)的化學(xué)鍵膨脹的越來越慢。目前軟件很難模擬溫度的變化，我就想能不能通過施加壓力來觀察力常數(shù)的變化。 請(qǐng)指教! |
4樓2012-09-26 09:42:12
ChemiAndy
木蟲 (正式寫手)
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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如果所比較的化學(xué)鍵是同一類型的，比如，都是Si-O鍵，應(yīng)該可以；但是如果是兩種不同類型的鍵，則力常數(shù)沒有可比性，因?yàn)榱Τ?shù)還與質(zhì)量有關(guān)。 加溫看化學(xué)鍵強(qiáng)度類似于微擾法，即把溫度T看作擾動(dòng)，然后看鍵長的變化；如果將鍵長變化看作溫度T的線性函數(shù)，則為 Δr=kΔT 然后比較k的大小。 現(xiàn)在你們要用P取代T，然后看： Δr=kΔP 沒有什么不可以，就是一個(gè)擾動(dòng)而已。不過擾動(dòng)要盡可能小，使響應(yīng)保持在線性區(qū)，否則，這個(gè)展開可能需要到高級(jí)。 |
5樓2012-09-27 15:20:22
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