Quelltext der Seite Turbomole: Thermodynamische Größen - Vergleich mit Gaussian03

[[Kategorie:Anleitung]]

= Vergleich der Ergebnisse für thermodynamischen Größen G03 / Turbomole =
== Sauerstoff (O2): ==
 * G03: #opt freq UHF/3-21G scf=verytight Guess=mix
 * Turbomole: symmetry=d2h, 3-21g hondo, UHF, SIGMA=2, scaling factor=1.00

== Ergebnisse: ==

=== absolut (Gaussian): ===
Singlett:
 Thermal correction to Gibbs Free Energy=        -0.015317
 Sum of electronic and zero-point Energies=           -148.734974
 Sum of electronic and thermal Energies=              -148.732610
 Sum of electronic and thermal Enthalpies=            -148.731666
 Sum of electronic and thermal Free Energies=         -148.753956
 
                     E (Thermal)             CV                S
                      KCal/Mol        Cal/Mol-Kelvin    Cal/Mol-Kelvin
 Total                    3.783              5.019             46.913
 Electronic               0.000              0.000              0.000
 Translational            0.889              2.981             36.321
 Rotational               0.592              1.987             10.584
 Vibrational              2.301              0.051              0.007

Triplett:
 Thermal correction to Gibbs Free Energy=        -0.016330
 Sum of electronic and zero-point Energies=           -148.765398
 Sum of electronic and thermal Energies=              -148.763034
 Sum of electronic and thermal Enthalpies=            -148.762090
 Sum of electronic and thermal Free Energies=         -148.785415
 
                     E (Thermal)             CV                S
                      KCal/Mol        Cal/Mol-Kelvin    Cal/Mol-Kelvin
 Total                    3.797              5.017             49.092
 Electronic               0.000              0.000              2.183
 Translational            0.889              2.981             36.321
 Rotational               0.592              1.987             10.581
 Vibrational              2.316              0.049              0.007

=== relativ: ===

Alle Werte relativ zum g03-triplett. Die Entropiedifferenz (Singlett/Triplett) liegt praktisch zu 100% im elektronischen Anteil S,,el,, begründet.

{| border="1" cellpadding=5
! [kcal/mol]
! E(SCF) rel 
! E0 rel 
! H rel 
! G rel 
! S rel [Cal/Mol-Kelvin]
|-
| g03-s UHF 
| 51,397 
| 51,370 
| 51,370 
| 52,019 
| -2,175 
|-
| g03-s UHF/3-21G Guess=mix 
| 19,106 
| 19,091 
| 19,091 
| 19,741 
| -2,179 
|-
| g03-triplett 
| 0,000 
| 0,000 
| 0,000 
| 0,000 
| 0,000 
|-
| tm-singlett (<sup>1</sup>Δ<sub>g</sub>) symmnr=2 
| 51,398 
| 51,370 
| 51,371 
| 52,000 
| -2,111 
|-
| tm-singlett (<sup>1</sup>Σ<sub>g</sub><sup>+</sup>) symmnr=2 
| 19,106 
| 19,091 
| 18,863 
| 19,492 
| -2,108 
|-
| tm-triplett (<sup>3</sup>Σ<sub>g</sub><sup>-</sup>) symmnr=2 
| 0,000 
| 0,000 
| 0,000 
| 0,632 
| -2,118 
|-
|}

== Fazit: ==
Beide Programme haben Stärken und Schwächen. Turbomole berücksichtigt empirische Skalierungsfaktoren für die Wellenzahlen. Gaussian ermittlet SIGMA und vor allem den elektronischen Anteil der Entropie selbsttätig.

Die Ergebnisse sind praktisch identisch, solange man

# es schafft, mit Gaussian die richtige Wellenfunktion zu finden,
# Turbomole die richtigen SIGMA-Werte  (Dinfinity_h nicht D2h) aufzwingt,
# den Skalierungsfaktor bei Turbomole auf 1.00 setzt (realistischer ist wahrscheinlich ein empirischer scaling factor, see [[ thermodynWerteMitTurbomole ]]
# den elektronischen Anteil an der Entropie S<sub>el</sub>, hier konform zur Gaussian Rechnung im Singlett 0.0 und im Triplett 2.183 Cal/Mol-Kelvin manuell zum Turbomole Ergebnis addiert.

<math>
  S_{el} = R \cdot \ln \left[ \frac{(2S+1)_{HS}}{(2S+1)_{LS}} \right]
</math>

mit der universellen Gaskonstanten <math>R=8,314472 \frac {J}{mol \ K}</math>

und der Zahl der ungepaarten Elektronen ''S''