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vigaryang木虫 (正式写手)
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【讨论】关于静电势图的描述 已有4人参与
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| 对一个分子进行静电势计算后会得到一个彩色的图，红色的为负，蓝色的为正。在写论文时，该如何叙述这个红色和蓝色的准确含义？假定分子结构中区域A的红色最深，那么这说明区域A是“负电荷密度最高”呢，还是“带负电较多”，还是“负电荷集中”，还是“负电集中”，还是其它？ 谢谢。 |
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sobereva
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zhou2009(金币+3): 2010-08-02 08:53:17
zhou2009(金币+3): 2010-08-02 08:53:17
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不应忽视静电势的基本概念，某处的静电势代表一个单位正电荷在某处的能量。 静电势由核与电子共同贡献，核贡献正值，电子贡献负值，是正是负要看谁是主导，是一个相对的问题，不能脱离核而只考虑电子，这正是静电势函数与电子密度函数所表达内容的一个主要区别。 在成键区域、原子壳层区域，电子是聚集的，但由于离原子核太近，仍然基本是正值。而孤对电子区域，因电子富集且空间范围弥散，离原子核有一定距离，所以能呈现负的静电势。之所以静电势一般只考虑范德华表面以外的情况，一方面由于在此区域外长程相互作用几乎完全由静电作用主导，另一方面在于原子核在这些区域贡献减弱，不会必然地使静电势成为正值，因而能体现更丰富的信息。 所以可以说静电势为负值的区域电子较为聚集，但此话反着说就错误了。 另外，不应把电子密度的大小和电子是否聚集混淆，后者是相对值，前者是绝对值。即便原子间的作用使电子不同位置聚集、疏散程度不同，但从电子密度来看都是呈指数型衰减的，越重的原子核的周围总是有越大的电子密度，但核电荷也越大，对静电势抵消得量也越多。所以不宜说电子密度大或小。 [ Last edited by sobereva on 2010-8-1 at 16:54 ] |
6楼2010-08-01 16:33:43
zhou2009
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heyo_123(金币+2):周的见解就是精辟！！！ 2010-07-31 09:52:47
heyo_123(金币+2):周的见解就是精辟！！！ 2010-07-31 09:52:47
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注意静电势的定义。静电势是电子密度的反映，但它的数值并不直接与电子密度有正比的关系。 假定分子结构中区域A的红色最深，那么这说明区域A是“电子密度最低”，此处电子所处的能级最高，静电势只是侦察到电子密度高低的概念，不一定是“负电荷集中”，或是“负电集中”。 比如，水分子，由于氧在成键时得到了较多的电荷，其上的电子屏蔽加强，使核对其孤对电子的引力减弱，这时孤对电子就蓬松、密度降低，能级升高，静电势此处红色最深。而水中的氢，失去电荷，核对其上电子的引力加强，电子密度增加，静电势呈兰色。 这里还可以看到，氧在成键时得到了较多的电荷，但发红的不是指这部分电荷，而是孤对电子！ [ Last edited by zhou2009 on 2010-8-1 at 08:46 ] |
4楼2010-07-31 09:28:06
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3楼2010-07-30 13:45:05
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5楼2010-08-01 13:37:39
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你问： 1、为什么说“氧在成键时得到了较多的电荷，但发红的不是指这部分电荷，而是孤对电子”呢？是因为发红的部分是反映的原子最外层的电子密度，而成键时所获得的那部分电荷（是电荷还是电子？）由于是所形成的O-H键的一部分，因此其位置处在两个原子核之间，该处的静电势受原子核影响很大，因此其值不会为负数么？ 基本上是这样。从MO看，O-H键虽然发生了电荷转移，但它的能级比孤对电子低得多。孤对电子常是HOMO。 2、红色部分的电子密度如果是最“低”的话，那么为什么gaussview中给出的该部分的静电势数值最小（绝对值最大的负数）？而且这与红色部分往往是该分子的亲核位点有无矛盾？ 没有矛盾。正因为是静电势数值最小（负数），才是亲核点。静电势数值代表分子中核在周围电子影响下，对单位正电荷排斥的程度，负值表明此处亲单位正电荷、亲核。 [ Last edited by zhou2009 on 2010-8-2 at 09:23 ] |
7楼2010-08-02 09:13:45
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8楼2010-08-02 13:31:17
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您说的”静电势的等值面图“是怎么一回事呢？通常在gaussview中作出来的静电势图似乎都是电子密度相等而静电势不等？例如某文献中的静电势图的标注为： ”B3LYP/6-31++GACHTUNGTRENUNG(d,p) electrostatic potential mapped onto the 0.0004 density isosurface for the ...” 小木虫上以前有份“分子静电势的物理意义与图形表达”资料中所演示的静电势绘制方法也是从total density到generate values only at surface points, 而且“isovalues for new surfaces=0.0004". |
10楼2010-08-05 09:53:51
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