1.6 水分子首次单点计算
本页输入是教学模板,本课程未实际执行这些计算。请使用授权安装,核对版本相关选项,并建立自己的收敛证据。
1.6.1 先限定问题
本例仅问“给定水几何下 RHF/6-31G(d) 的能量”,不直接回答平衡结构或反应自由能。此方法/基组是低成本透明练习,不是普适科研推荐。原创近似弯曲坐标未声称实验拟合或优化结果。
保存为 water_sp.gjf,保留坐标后的空行:
%Chk=water_sp.chk
%Mem=2GB
%NProcShared=2
#p RHF/6-31G(d) SP SCF=Tight
Water single point; original teaching geometry; coordinates in angstrom
0 1
O 0.000000 0.000000 0.000000
H 0.758000 0.000000 0.586000
H -0.758000 0.000000 0.586000
三原子、零电荷、单重态;对称氢坐标使两键等长。SP 固定核位置,RHF 适合此简单闭壳层模型,独立检查点避免与后续优化混淆。
1.6.2 在获准环境运行
只有授权工作站或站点允许直接运行的已分配节点才用:
g16 < water_sp.gjf > water_sp.log 2>&1
grep -nE 'SCF Done:|Normal termination|Error termination' water_sp.log
shell 从文件读输入,将输出/错误写日志。集群仍须规定的批处理流程。检查日志开头和结尾的修订号、路线、电荷/自旋、基组和终止。grep 只是定位,不是验收;前一段成功不等于后一段成功。使用新日志并保留原件,截图不能代替可复现记录。
1.6.3 解释真实数值
找到本步骤最后相关 SCF Done。总能使用 Eh,包含核间排斥,不是单键能、Gibbs 自由能或轨道能之和。记录实际值、方法、基组、几何、版本与终止证据,本课程不提供可模仿的目标数值。
比较须采用一致模型及配平组成或明确参考循环。能量差可用 \(1\ \mathrm{Eh}\approx2625.50\ \mathrm{kJ\ mol^{-1}}\approx627.509\ \mathrm{kcal\ mol^{-1}}\) 转换;绝对总能乘换算因子并不会自动成为反应能。SCF 收敛后物理模型仍有误差。
几何核对:两条 O–H 都是 \(\sqrt{0.758^2+0.586^2}\) Å,可据此检查单位与符号。成功单点不是优化驻点或热化学结果,不涉及虚频或零点校正。
1.6.4 练习与产出
保存完整输入、实际原始日志、电子能标签、自洽与终止证据。说明没有核移动,算了什么,仍不能回答什么。无授权软件时完成输入与几何检查,标为未执行。
官方输入;伊利诺伊大学 Gaussian II介绍优化/频率进阶;隆德大学笔记提供需核对版本的示例。