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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » 量化新手直通车 » 【求助】怎样计算一个原子的轨道能级
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dreamyeye

木虫 (著名写手)

[交流] 【求助】怎样计算一个原子的轨道能级

分析CS这个分子的成键情况，想从轨道能级不是很接近的角度去解释，请问怎样计算两个轨道的能级差？

[ Last edited by yjcmwgk on 2009-12-11 at 16:26 ]
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1楼2009-12-10 22:14:26
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yjcmwgk

禁虫 (文坛精英)

密度泛函·小卒

优秀版主
★
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引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2010-1-13 13:22:
这个iop(6/7)=3代表什么意思？用它就可以直接给出各个MO中对应的每个AO的百分比么？如果是的话，那可太省事了啊。请小卒版主指教。

晕啊，不是iop(6/7)=3，而是iop(6/7=3)。
这个命令不是给出各个MO对应的每个AO的百分比，而是给出各个MO对应的每个波函的组合系数。（请zhangmt先生注意，组合系数并不是百分比，要对组合系数进行平方归一化才能得到百分比；而且，波函并不对应真实的AO，真实的AO对应的是波函的线性组合）
现在解释iop(6/7=3)是什么意思
Overlap6中，对IOP(7)的解释是MOLECULAR ORBITAL COEFFICIENTS.  即iop(6/7)指的是对“组成MO的各个波函”的组合系数的打印控制
当这个值为3的时候，输出全部组合系数。如果这个值为1（默认值），则输出从HOMO-4到LUMO+4这10个轨道的组合系数
我看您还是下载一本Gaussian iop大全吧，至少作为工具书查阅呀，呵呵

什么是iop？iop是高斯任务的内部控制字符。比如下面这一段源码（从L602.F中复制过来的,对应的是IOp(6/14=?)的程序执行过程）：
引用回帖:
      If(IOp(14).eq.-1) then
        MaxDer = -1
      else if(IOp(14).eq.0) then
        If(DoChrg) then
          MaxDer = 0
        else
          MaxDer = 2
          endIf
      else if(IOp(14).eq.1) then
        MaxDer = 2
      else if(IOp(14).eq.2) then
        MaxDer = 1
      else if(IOp(14).eq.3) then
        MaxDer = 0
      else if(IOp(14).eq.4) then
        MaxDer = -1
      else
        MaxDer = IOp(14)
        endIf
      If(MaxDer.lt.-1.or.MaxDer.gt.2) then
        Write(IOut,1030) MaxDer
        Call Lnk1E(0)
        endIf

你可以看到，全部命令均由iop来控制，事实上我们敲的那些命令行都被翻译成了iop才能被高斯执行（把高斯关键字翻译成iop，这就是L1.exe做的事情）

[ Last edited by yjcmwgk on 2010-1-13 at 14:01 ]
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19楼2010-01-13 13:52:22
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zhou2009

版主 (著名写手)
★ ★ ★ ★
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yjcmwgk(金币+3,VIP+0):周专家甭理他。连话都讲不清 12-11 11:26
你的“院子”应是“原子”之误吧！或是网上可以这样说？
为什么那么匆忙，打出的字也不再看一眼？
你的提问也不明确，要让人猜。

我猜你是问：
分析CS这个分子的成键情况，想从原子轨道能级不是很接近的角度去解释，请问怎样计算两个原子轨道的能级来比较？

计算单个原子与计算分子有一样的格式。
只是算单个原子，要用关键词： IOP(6/7=3)，为了得到全部原子轨道的能级，写POP=FULL 。
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2楼2009-12-11 09:16:59
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zhangmt

至尊木虫 (著名写手)

我叫MT
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erylingjet(金币+3,VIP+0):感谢交流 12-12 19:22
1、分别计算单独的C原子、S原子
2、优化CS结构，也要加pop=full
3、取三个输出文件，用gview看所有的轨道，把每个能级记录下来
4、画出能级顺序
5、分析CS的每个分子轨道成分，然后逐一进行连线
用hf/3-21g做了一个简单的示意（数据不精确，没有按比例画，就是个示意）
结果可以看附图。（做的不对的地方，请几位版主、专家给指正啊）
看了小卒版主的帖子，发现自己标错了不少地方，主要是pi成键轨道和sigma配键
轨道的顺序错了，同时对简并轨道的判断有误，sigma配键与两个pi成键并非简并。
以及S的三个p轨道也只有2个简并。所以示意图中错误比较多，为了避免他人误解，特删除附图。

[ Last edited by zhangmt on 2009-12-14 at 11:54 ]
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一群自以为正义凛然的年轻人将一切不能以科学解释的事情定性为封建迷信并大刀阔斧地进行消灭，其实这是修养不足学识浅薄的一种体现，也是可恶的偏执和愚蠢的自以
3楼2009-12-11 12:37:57
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yjcmwgk

禁虫 (文坛精英)

密度泛函·小卒

优秀版主
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erylingjet(金币+8,VIP+0):太棒啦 12-12 19:25
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2009-12-11 12:37:
1、分别计算单独的C原子、S原子
2、优化CS结构，也要加pop=full
3、取三个输出文件，用gview看所有的轨道，把每个能级记录下来
4、画出能级顺序
5、分析CS的每个分子轨道成分，然后逐一进行连线
用hf/3-21g做 ...

在b3lyp/6-311+g*水平下计算，分析输出文件，得到如下信息：
（1）
MO1-MO6是非键轨道，因此A1、B2和A3-A6都接近1.其中MO4-MO6是简并轨道
Ψ(MO1)≈(A1)Ψ[S(1s)]
Ψ(MO2)≈(B2)Ψ[C(1s)]
Ψ(MO3)≈(A3)Ψ[S(2s)]
Ψ(MO4)≈(A4)Ψ[S(2px)]
Ψ(MO5)≈(A5)Ψ[S(2py)]
Ψ(MO6)≈(A6)Ψ[S(2pz)]
MO7和MO8分别是成键轨道和反键轨道，因此A7=A8，B7=B8
Ψ(MO7)≈(A7)Ψ[S(3s)]+(B7)Ψ[C(2s)]
Ψ(MO8)≈(A8)Ψ[S(3s)]-(B8)Ψ[C(2s)]
MO1-MO8这八个轨道对CS的形成无贡献
（2）
MO9-MO11这三个轨道是成键轨道，而且是对CS的形成贡献最大的三个轨道
MO9和MO10是简并轨道，它们对应着实验化学上所谓的两个正常的π键（也就是C和S各拿出一个电子，形成的成键轨道），而MO11对应着实验化学上那个所谓反馈西格玛键（两个电子均来自于S）
Ψ(MO9)≈(A9)Ψ[S(3px)]+(B9)Ψ[C(2px)]
Ψ(MO10)≈(A10)Ψ[S(3py)]+(B10)Ψ[C(2py)]
Ψ(MO11)≈(A11)Ψ[S(3pz)]+(B11)Ψ[C(2pz)]
MO12、MO13和MO15这三个轨道是反键轨道，其中MO12和MO13是简并轨道。
Ψ(MO12)≈(A12)Ψ[S(3px)]-(B12)Ψ[C(2px)]
Ψ(MO13)≈(A13)Ψ[S(3py)]-(B13)Ψ[C(2py)]
Ψ(MO15)≈(A15)Ψ[S(3pz)]-(B15)Ψ[C(2pz)]
其中，A9=A12，A10=A13，A11=A15，B9=B12，B10=B13，B11=B15
（3）
Ψ(MO14)≈(A14)Ψ[S(4s)]+(B14)Ψ[C(3s)]
既然有MO14作为Ψ[S(4s)]和Ψ[C(3s)]的成键轨道，那么一定有它的反键轨道MOx。其形式为
Ψ(MOx)≈(Ax)Ψ[S(4s)]-(Bx)Ψ[C(3s)]。但是，这个反键轨道的能级必定远大于0eV，所以没有研究的必要了。当然，A14仍旧等于Ax，B14也仍旧等于Bx

分析的文件内容如下（已经经过平方归一化处理）
MO number:  7
Electron occupied and symmetry:   (SG)--O  E=  -0.84671
S ( 1)
     3S : 4.49     4S :12.72     5S :42.66     6S :10.08     0PZ: 1.10
C ( 2)
     2S : 1.82     2PZ: 1.07     3S :13.70     3PZ: 2.51     4S : 3.46
     5S : 1.46
MO number:  8
Electron occupied and symmetry:   (SG)--O  E=  -0.52982
S ( 1)
     3S : 2.04     4S : 6.01     5S :20.79     6S :23.90     8PZ: 1.68
     9PZ: 3.52     0PZ: 8.27
C ( 2)
     2S : 1.84     3S :14.98     4S :14.00
MO number:  9
Electron occupied and symmetry:   (PI)--O  E=  -0.36279
S ( 1)
     7PX: 1.67     8PX: 6.04     9PX:12.45     0PX:49.90     1PX: 8.76
C ( 2)
     2PX: 4.20     3PX:10.30     4PX: 5.69
MO number: 10
Electron occupied and symmetry:   (PI)--O  E=  -0.36279
S ( 1)
     7PY: 1.67     8PY: 6.04     9PY:12.45     0PY:49.90     1PY: 8.76
C ( 2)
     2PY: 4.20     3PY:10.30     4PY: 5.69
MO number: 11
Electron occupied and symmetry:   (SG)--O  E=  -0.32099
S ( 1)
     8PZ: 1.93     9PZ: 4.26     0PZ:13.81     1PZ: 2.43     2S : 2.51
C ( 2)
     2S : 1.40     2PZ: 6.73     3S :11.50     3PZ:13.27     4S :26.43
     4PZ: 4.98     5S : 8.60
MO number: 12
Electron occupied and symmetry:   (PI)--V  E=  -0.09450
S ( 1)
     8PY: 1.43     9PY: 3.02     0PY:17.93     1PY:19.14     3D-: 1.22
C ( 2)
     2PY: 6.66     3PY:15.58     4PY:28.49     5PY: 5.50
MO number: 13
Electron occupied and symmetry:   (PI)--V  E=  -0.09450
S ( 1)
     8PX: 1.43     9PX: 3.02     0PX:17.93     1PX:19.14     3D+: 1.22
C ( 2)
     2PX: 6.66     3PX:15.58     4PX:28.49     5PX: 5.50
MO number: 14
Electron occupied and symmetry:   (SG)--V  E=   0.01336
S ( 1)
     1PZ: 1.01     2S :60.11     2PZ: 1.28
C ( 2)
     5S :32.65     5PZ: 3.94
MO number: 15
Electron occupied and symmetry:   (SG)--V  E=   0.02465
S ( 1)
     2S :40.18     2PZ:11.37
C ( 2)
     5S :44.10     5PZ: 3.53

[ Last edited by yjcmwgk on 2009-12-22 at 11:34 ]
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4楼2009-12-11 16:02:54
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