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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 » Multiwfn » 使用Multiwfn计算的乙醇体积和查到的数据偏差很大，求前辈解析原因！
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missducksong

铜虫 (小有名气)

[求助] 使用Multiwfn计算的乙醇体积和查到的数据偏差很大，求前辈解析原因！ 已有1人参与

1、本人使用Multiwfn计算出的乙醇体积为74.63736 angstromˆ3;
2、在网站http://www.basechem.org/chemical/1182查到的乙醇范德华体积为：31.940（cm3·mol-1）；
3、又单位换算：1 angstrom=0.1纳米；
算出的数据和网上查到的数据差别怎么这么大呢？这数据还能用吗？是哪边出问题了呢？求指导，谢谢！
使用Multiwfn计算的乙醇体积和查到的数据偏差很大，求前辈解析原因！
乙醇数据.jpg
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1楼 2014-05-26 14:32:12
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

recoli

金虫 (正式写手)
我来回答一下吧。。。
multiwfn算的是单个乙醇分子的体积。网上的数据是一摩尔乙醇分子的体积（注意那个mol^-1的单位）。
60.46545 angstrom^3 = 60.46545 x 10^-24 cm^3，
相当于60.46545 x 10^-24 x 6.022 x 10^23 cm^3 mol^-1 = 36.4 cm^3 mol^-1。与网上的31.9就相差不多了。考虑到单分子与凝聚态的差距，这个结果应该是合理的。
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missducksong
12楼2014-05-27 23:27:49
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
missducksong: 金币+5, ★★★★★最佳答案, 感谢指导，很有用！ 2014-05-26 17:41:05
有几个问题要注意
1 Multiwfn默认的电子密度0.001等值面定义的范德华表面是气相的，分子间没有接触、挤压，必然偏大。通常推荐用0.002等值面当成凝聚相的范德华体积
2 你查到的体积数据是具体怎么得来的，这得搞清楚。应该手动算一下是不是通过密度和分子质量换算来的。
3 假设你查到的就是换算而来的，Multiwfn算出来的与它也必然有差异。如《谈谈分子体积的计算》（http://hi.baidu.com/sobereva/item/2707923863a0fd5b80f1a7df）所讨论的，从计算角度上来说，体积的定义本来就是含糊的，虽然0.002等值面是一种相对较为合理、有意义的定义，但这样得到的终究是单分子性质，只考虑单个分子自身。而查到的则是从分子凝聚相性质（密度）上换算来的。由于分子间复杂的相互作用，不可能那么简单地就很好对应上。但可以拟合个方程来将0.002等值面包围的体积和实验体积关联起来。
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missducksong
2楼2014-05-26 15:07:21
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫
★ ★
gmy1990: 金币+2 2014-05-27 01:31:21
引用回帖:
3楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-26 20:11:03
前辈，不好意思。我不是专门研究量化的，好多都是初接触，所以问的问题有点儿拙劣，望不要介怀。我是真心过来学习、请教的。

现在的问题是：如何调整Multiwfn的电子密度等值面的值，使其从默认的0.001转化为需要 ...

进入Multiwfn的主功能12后，输入
1
1
0.002
此时就把表面定义为了电子密度0.002的等值面。然后选0开始分析即可
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5楼2014-05-26 21:10:35
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

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引用回帖:
7楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-26 22:11:41
在0.002等值面下，使用multiwfn程序重新对乙醇（C2H6O）的分子表面进行了分析。
得出：(1)体积=60.46545angstromˆ3；(2)面积=82.42776angstromˆ2

这些值和在物竞化学品数据库http://www.basechem.or ...

还是要先搞清楚数据库里查出来的数值是怎么得到的，不知道原理就没法比较。有些数据库里给出的分子描述符只是用很简单、粗糙的模型估计的。
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8楼2014-05-26 23:21:35
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tiechong

金虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-26 22:11:41
在0.002等值面下，使用multiwfn程序重新对乙醇（C2H6O）的分子表面进行了分析。
得出：(1)体积=60.46545angstromˆ3；(2)面积=82.42776angstromˆ2

这些值和在物竞化学品数据库http://www.basechem.or ...

你这两个数值根本就是不同的物理定义，不管偏差多少都很正常，没有任何可比性，你得算对应的物理值
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10楼2014-05-27 00:11:18
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recoli

金虫 (正式写手)
引用回帖:
13楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-28 21:34:44
非常感谢前辈的指导，感恩。前辈，是不是我算出来的所有体积值都需x 6.022 x 10^23 cm^3 mol^-1呢？
那算出的分子面积（单位是angstrom^2）应该×多少--转换成cm^2，又×多少--转化×cm^2 mol^-1呢 ...

1) 6.022 x 10^23 mol^-1 是阿伏伽德罗常数，乘上它是为了把单位cm^3转换为cm^3 mol^-1，以便和实验值比较。
2) 聚集态分子的表面积不能相加。
3) 如何展示数据要看你的具体需求。
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14楼2014-05-30 04:14:26
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫
引用回帖:
16楼: Originally posted by missducksong at 2014-06-17 20:35:25
敬爱的前辈，在拟合个方程来将0.002等值面包围的体积和实验体积关联起来时，所拟合的方程（如线性的y=ax形式方程）是在Multiwfn计算时输入到程序中呢，还是计算结果出来之后自己手动统一把计算结果和这个方程联立呢 ...

用Multiwfn算出来体积后，通过origin之类程序去和实验值拟合
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17楼2014-06-18 07:25:23
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普通回帖

missducksong

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sobereva at 2014-05-26 15:07:21
有几个问题要注意
1 Multiwfn默认的电子密度0.001等值面定义的范德华表面是气相的，分子间没有接触、挤压，必然偏大。通常推荐用0.002等值面当成凝聚相的范德华体积
2 你查到的体积数据是具体怎么得来的，这得搞清 ...

前辈，不好意思。我不是专门研究量化的，好多都是初接触，所以问的问题有点儿拙劣，望不要介怀。我是真心过来学习、请教的。

现在的问题是：如何调整Multiwfn的电子密度等值面的值，使其从默认的0.001转化为需要用到的0.002等值面呢？
没有查到切实可行的相关资料，哎！
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3楼2014-05-26 20:11:03
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missducksong

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-26 20:11:03
前辈，不好意思。我不是专门研究量化的，好多都是初接触，所以问的问题有点儿拙劣，望不要介怀。我是真心过来学习、请教的。

现在的问题是：如何调整Multiwfn的电子密度等值面的值，使其从默认的0.001转化为需要 ...

我看前辈sobereva文章中讲：采用MT算法构建的电子密度为0.001等值面；；那采用什么方法才可以构建的电子密度为0.002等值面呢？
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4楼2014-05-26 20:18:18
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missducksong

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sobereva at 2014-05-26 21:10:35
进入Multiwfn的主功能12后，输入
1
1
0.002
此时就把表面定义为了电子密度0.002的等值面。然后选0开始分析即可...

感谢前辈的指导！
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6楼2014-05-26 21:18:58
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missducksong

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sobereva at 2014-05-26 21:10:35
进入Multiwfn的主功能12后，输入
1
1
0.002
此时就把表面定义为了电子密度0.002的等值面。然后选0开始分析即可...

在0.002等值面下，使用multiwfn程序重新对乙醇（C2H6O）的分子表面进行了分析。
得出：(1)体积=60.46545angstromˆ3；(2)面积=82.42776angstromˆ2

这些值和在物竞化学品数据库http://www.basechem.org/chemical/1182查到的：——体积31.940（cm3·mol-1）——表面积4.930×109（cm2·mol-1）
虽说分子表面没有唯一定义，导致不同分子表面定义就会给出不同的分子体积定义，致使所计算出来的值和从数据库查到的值不能很好对应上，，，但这个差值的确还是挺大的哈。
如何拟合个方程来将0.002等值面包围的体积和实验体积关联起来呢？

我现在使用的这种方法计算出来的体积值、面积值如果正确的话，能不能直接用于对这个乙醇分子的量化分析呢？  还是说这个计算出来的值和数据库中的值差别比较大 一定要拟合个方程把其关联起来才能使用呢？
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7楼2014-05-26 22:11:41
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tiechong

金虫 (著名写手)
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7楼: Originally posted by missducksong at 2014-05-26 22:11:41
在0.002等值面下，使用multiwfn程序重新对乙醇（C2H6O）的分子表面进行了分析。
得出：(1)体积=60.46545angstromˆ3；(2)面积=82.42776angstromˆ2

这些值和在物竞化学品数据库http://www.basechem.or ...

老弟，你的实验值是范德华体积，但是你却一直在算电子等值面，原则上讲这两者没有任何关系。如果你算出来有关联那才奇怪了（除非你的分子很特殊）
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9楼2014-05-27 00:08:20
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