利用betway体育分析判断基函数与原子轨道的对应关系 - 波函数分析与Multiwfn

2019-05-06 14:14  来自: 网络整理

应用betway体育辨析断定基行使职责与原子轨函数的对应相干

文/Sobereva 北京的旧称科音2018—MAY-26


0 前奏

波行使职责辨析顺序 很大程度上辨析,譬如计算分子轨道中某一原子轨函数所占身分(见《谈谈轨道成份的计算办法》)、绘制PDOS图(见Multiwfn手册节的样板)诸如此类都需求在包含基行使职责与原子轨函数的对应相干的依照规定未完成的部分,原子轨函数对应的根本行使职责。奇异的基群的对应性缓慢地基础基GR来断定。,比如,631克,碳原子,乍看之下,朕意识有3个基行使职责。,压缩率为6的首要的S基行使职责对应于1S原子,另一边两个。,即,3的压缩度和不压缩的S基行使职责CORR。。但奇异的基地组织还不是断定。,或许有时会被基组的名字给错误的劝告。,比如,DEF2串联。、Dun宁相干浓度基集、UGBS等。。有效地应用Multiwfn的betway体育辨析检查基行使职责壳层的betway体育数和疾驰betway体育,在大多数使习惯于下,可以分清普通相通。,本文就举奇异的样板。元素和基群有很多种。,这篇论文不能相信的整个议论。,去,朕不可避免的在包含这人样板的依照做出分成三角形。。

假定对疾驰betway体育打手势不懂的话,读本文,包含知识。、疾驰betway体育连同在Multiwfn中间的绘制和计算》()。不了解Multiwfn的话看《Multiwfn初步tips》()和《Multiwfn波行使职责辨析顺序的意思、功用与适用。本文运用多WFN 3.6(DEV)和高斯 16 A.03。请小心上面的死刑的,如S。,P,D表现基行使职责壳,小写字母字母如s,p,D代表现实原子轨函数的壳层。。

1 例1:断定6-31G*为了硫原子的使习惯于

硫原子的基态是三联体,其电子系统结构为1s2 2s2 2p6 3s2 3p4。路过高斯 b3lyp/6-31g*保留字是人家尖锐刺耳的硫原子。,因此把.fch加载Multiwfn,因此继续地输入
7  //betway体育辨析
5/Mulliken辨析
1  //输入Mullikenbetway体育辨析水果

从输入交流中,朕可以警告SH的辨析水果。,执政的AlpHaPuP。、Beta_pop.、Total_pop.、Spin_pop.分大概壳层上的Alphabetway体育数、Betabetway体育数、总betway体育数、疾驰betway体育数
Population of shells:
Shell  Type     Atom     Alpha_pop.  Beta_pop.   Total_pop.  Spin_pop.
1     S      1(S )                   -
2     S      1(S )                    0.00022
3     P      1(S )                    0.01110
4     S      1(S )                   -0.00490
5     P      1(S )                    1.39553
6     S      1(S )                   -0.02505
7     P      1(S )                    0.59337
8     D      1(S )                 

经常光顾上,基组在规定时都是依照基行使职责的话题散布由内(毗连起点)到外(远离起点)排序的,去,壳层与原子轨函数的对应相干。

决定哪人家P壳层对应于2P硫、3p可以看疾驰betway体育。这人原子的两个单电子都在3p上。,而5P、7P上的疾驰betway体育加和()实情上准确的为,因而朕可以警告5P和7P一齐作图了3P。。同时2p不可避免的反正有人家P shell作图。,去,它不可避免的对应于下剩的3P。。

看一眼S壳。。此系统中s轨道上缺席单电子,去不能相信的应用疾驰betway体育来断定对应相干,但可以经过总betway体育数断定。朕可以被发现的人1S和2S上的电子数都实情上准确的为,去它们参加对应于1s和2s。,4S和6S上的电子数实情上相当。,因而它不可避免的对应于3s。。

经过上述的办法决定对应相干。,完整适合6—31 g的规定。现时让朕看法一眼更复杂的使习惯于。。

2 例2:断定硫原子的DEF2 qZVP。

以下是对B3LYP/def2-QZVP计算的硫原子的fch提供免费入场券依照上一节的做法做betway体育辨析吸引的水果
Shell  Type     Atom     Alpha_pop.  Beta_pop.   Total_pop.  Spin_pop
1     S      1(S )                   -
2     S      1(S )                -
3     S      1(S )                   -
4     S      1(S )                    0.00149
5     S      1(S )                   -0.00106
6     S      1(S )                   -0.00494
7     S      1(S )                    0.00227
8     S      1(S )                    0.03829
9     S      1(S )                   -0.03688
10     P      1(S )                    0.03238
11     P      1(S )                -0.00248
12     P      1(S )                    0.12635
13     P      1(S )                    0.72465
14     P      1(S )                    0.88825
15     P      1(S )                    0.22997
16     D      1(S )                    
17     D      1(S )                    0.00022
18     D      1(S )                    0.00055
19     D      1(S )                    0.00017
20     F      1(S )                    
21     F      1(S )                    
22     G      1(S )                   -

先看P.的使习惯于。朕被发现的人12P~15P的疾驰betway体育数加和为,和3p上有俩单电子的现实使习惯于分歧,去,可以决定12P~15P协同作图3P。。仍然这4个P壳层电子数加和为,好像比3p上原来若干4个电子数量要多,即使假定不出现于12P,会被发现的人和现实使习惯于分歧清楚的更大。之因而比本应若干大奇异的,一方面是Mullikenbetway体育辨析原来就不笔直的(原来betway体育辨析也缺席绝对笔直的的),在另一方面基行使职责自己径向特点就和原子轨函数在多样性,同时搞def2基组的人的思绪是为了令性能计算错误较小,而并未去煞费苦心地保留基行使职责与原子轨函数的笔直的对应相干。

其它两个P壳层,即10P和11P,该当以为对应的是2p,的确二者的电子数积和毗连现实2p上的电子数(6)。值得一提的是,11P上的电子数很毗连于0,好像把它认为作图2p不断地作图3p都可以,但目的在于从此基组的名字上看,此基组是4-zeta基组,去应以为执意12P~15P这4个P才对应3p。

接下看法S的使习惯于,不断地从总betway体育数上断定对应相干。鉴于7S,8S,9S的电子数加和为671,完全地和3s上原来若干两个电子绝对应,而假定再把6S出现于去就会剧烈的高估,去该当以职此之故基组是用这三个S基行使职责作图的3s。好像这和此基组应名儿的4-zeta有异,但这执意实情。因此朕警告4S,5S,6S的电子数加和也将近,1S,2S,3S的电子数加和也毗连,去1s、2S和3S由该基组中间的3 s基行使职责作图。。

3 例3:断定UGBS碳原子的使习惯于

UGBS基群绝对霸道。,它是人家完整不压缩的基群。,基行使职责的数量奇异的高。。用B3LYP/UGBS计算基态的碳原子(是三联体),betway体育辨析水果如次

Shell  Type     Atom     Alpha_pop.  Beta_pop.   Total_pop.  Spin_pop.
1     S      1(C )                    
2     S      1(C )    -    -    -    -
3     S      1(C )                    
4     S      1(C )                   -
5     S      1(C )                    
6     S      1(C )                   -
7     S      1(C )                    
8     S      1(C )                   -
9     S      1(C )                    
10     S      1(C )                   -
11     S      1(C )                    
12     S      1(C )                   -
13     S      1(C )                    
14     S      1(C )                    0.00030
15     S      1(C )                   -0.00133
16     S      1(C )                    0.00288
17     S      1(C )                   -0.00601
18     S      1(C )                    0.00416
19     S      1(C )                   -0.00096
20     S      1(C )                    0.03397
21     S      1(C )                    0.02485
22     S      1(C )                   -0.01839
23     S      1(C )                   -0.03949
...

P壳层的使习惯于不必管,因这系统p壳层执意2p人家,因而有P壳层都可以当做作图2p,朕次要得需求区别指前面提到的事物S作图1s指前面提到的事物作图2s。假定从后往前对总电子数累积量,会被发现的人从S19~S23的电子数加和为6,它可以被尊重是2S的作图。。

现在的样板一切的复杂。,S基行使职责很多。,更,电子数的散布更疏散。。假定您想更加批准上述的属性其中的哪一个有理,朕可以尝试备选的词的配置,因此再来一遍。。朕零钱计算碳的五重态。,电子系统结构为1S2。 2s1 2P3,辨析水果如次
Shell  Type     Atom     Alpha_pop.  Beta_pop.   Total_pop.  Spin_pop.
1     S      1(C )                    
2     S      1(C )    -    -    -    -
3     S      1(C )                    
4     S      1(C )                    
5     S      1(C )                    
6     S      1(C )                    
7     S      1(C )                    
8     S      1(C )                    
9     S      1(C )                    
10     S      1(C )                    0.00007
11     S      1(C )                    0.00019
12     S      1(C )                    0.00072
13     S      1(C )                    0.00159
14     S      1(C )                    0.00528
15     S      1(C )                    0.00501
16     S      1(C )                    0.01047
17     S      1(C )                   -0.01674
18     S      1(C )                   -0.02523
19     S      1(C )                    0.04786
20     S      1(C )                    0.26784
21     S      1(C )                   0.41375
22     S      1(C )                    0.24251
23     S      1(C )         -          
...

S19~S23电子数的可加性,水果为,对疾驰betway体育数加和,水果为,他们奇异的亲近。,这与碳原子2s执意人家EL的实情完整相同。,S18包孕在内。,变歪将一切的清楚的。。去,有饱说辞以为S19~S23作图2S。,S1~S18作图了1S。。

4 例4:对金原子Fd2 TZVP的环境举行了断定。

DEF2 TZVP从第五圈子开端,是赝势集。,配置的是Stuttgart小核赝势,对Au来说60个内核电子被赝势替代,执意传导电子5s,5p,5d,6s被赝势基组表达浮现。假定对赝势和赝势基组不熟悉,咨询《谈谈赝势基组的选用》()及执政的间的引用。用B3LYP/def2-TZVP计算金原子的基态(双的态),betway体育辨析水果如次

Shell  Type     Atom     Alpha_pop.  Beta_pop.   Total_pop.  Spin_pop.
1     S      1(Au)                    0.00175
2     S      1(Au)                -0.02399
3     S      1(Au)                    0.05834
4     S      1(Au)                   -0.02802
5     S      1(Au)                    0.60513
6     S      1(Au)                   0.38679
7     P      1(Au)                   -0.00260
8     P      1(Au)                   -0.00650
9     P      1(Au)                    0.00896
10     P      1(Au)                    
11     D      1(Au)                   -0.05859
12     D      1(Au)                    0.03724
13     D      1(Au)                    0.02135
14     F      1(Au)                    

金原子的构造是5s2 5p6 5d10 6s1,显然7P~10P对应5p,11D~13D对应5d。5S和6S的电子数及疾驰betway体育数加和实情上都准确的为,完全地对应6s有人家电子。而把1S~4S的电子数加和实情上准确的为,对应5s的两个电子。显然1S~4S作图的是5s,而5S和6S作图的是6s。



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