下载文档原格式
甲酸5个单重态垂直激发能1. GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Total Energy = -118450.0392 Kcal/Mol2.优化后------------ GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Compute Properties CIS/6-31G(d)Total Energy = -118289.9693 Kcal/MolCI-SINGLES EXCITATION ENERGIESSTATE HARTREE EV KCAL/MOL CM-1 ---------------------------------------------------------------------1A 0.2550877361 6.9413 160.0700 55985.29 1A 0.3796262262 10.3302 238.2191 83318.33 1A 0.4096510820 11.1472 257.0600 89908.02 1A 0.4161091161 11.3229 261.1124 91325.39 1A 0.4557212412 12.4008 285.9694 100019.252个单重态绝热激发能1.GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Total Energy = -118450.0392 Kcal/MolFinish @ energy = -118450.039154 Kcal/Mol (-188.762309 Hartrees)2. 212------- GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Compute Properties CIS/6-31G(d)Total Energy = -118289.9762 Kcal/MolTotal Energy = -118211.8328 Kcal/Mol(ER)------------------------------------------3. 211 ------------ GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Compute Properties CIS/6-31G(d)Total Energy = -118289.9831 Kcal/Mol5个三重态垂直激发能------------ GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Total Energy = -118450.039 Kcal/MolFinish @ energy = -118450.039035 Kcal/Mol (-188.762309 Hartrees)---------------------------------------------------------------------CI-SINGLES EXCITATION ENERGIESSTATE HARTREE EV KCAL/MOL CM-1 ---------------------------------------------------------------------3A 0.2299142604 6.2563 144.2734 50460.35 3A 0.2330888163 6.3427 146.2655 51157.08 3A 0.3721451537 10.1266 233.5246 81676.42 3A 0.3922329539 10.6732 246.1299 86085.18 3A 0.4196082091 11.4181 263.3082 92093.36-CIS- ENERGY TOOK 2.578 SECONDS2个三重态绝热激发能1. GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Total Energy = -118450.039 Kcal/MolFinish @ energy = -118450.038957 Kcal/Mol (-188.762309 Hartrees)2.232------------ GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Compute Properties CIS/6-31G(d)Total Energy = -118303.7788 Kcal/Mol------------------------------------------3.231------------ GAMESS Interface ------------GAMESS Job: Compute Properties CIS/6-31G(d)Total Energy = -118305.7729 Kcal/Mol二．氨基酸化学位移1.优化GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/STO-3GTotal Energy = -175148.1027 Kcal/MolFinish @ energy = -175148.102675 Kcal/Mol (-279.116499 Hartrees)2.13C NMR Spectrum70806090503040PPMGIAO CHEMICAL SHIELDING TENSOR (PPM):ISOTROPICX Y Z SHIELDING( ANISOTROPY )1 N1 X 300.3536 13.0702 -0.6556Y 11.8055 290.7676 -11.5700Z 5.5220 -11.9415 288.9114293.3442 EIGENVALS: 309.7195 296.3566 273.9566( 24.5629 )2 C2 X 210.4704 -4.2044 7.7987Y -6.1214 187.2200 -4.8221Z 11.4381 -6.6515 203.3546200.3483 EIGENVALS: 218.7565 197.0427 185.2458( 27.6122 )3 C3 X 76.0376 -78.4573 29.3698Y -99.3570 75.9554 33.8994Z 29.5649 25.3740 150.8898100.9609 EIGENVALS: -22.2780 164.1789 160.9819( 94.8269 )4 O4 X -303.9035 114.6884 286.4237Y 121.4072 -434.7371 -79.0429Z 281.8289 -74.0152 330.8829-135.9193 EIGENVALS: 440.4797 -562.0592 -286.1782( 864.5984 )5 O5 X 150.0711 9.2380 60.1890Y 112.4257 308.5643 -44.3191Z 54.1821 -3.7257 277.4537245.3630 EIGENVALS: 121.7728 299.3266 314.9897( 104.4400 )6 H6 X 42.7763 2.2074 -1.8378Y 1.9070 27.1874 -2.6062Z -1.6550 -2.6781 27.206632.3901 EIGENVALS: 43.3134 29.3047 24.5522( 16.3850 )7 H7 X 30.3811 -0.0241 1.7193Y 0.4842 39.4051 -5.8785Z 2.5940 -5.9082 26.880632.2223EIGENVALS: 30.9890 23.9060 41.7718( 14.3243 )8 H8 X 28.4995 -0.2256 -0.3267 Y 0.1613 29.2181 3.4993 Z -1.7099 4.2640 35.377931.0318 EIGENVALS: 28.3993 27.3942 37.3020( 9.4052 )9 H9 X 28.1168 -0.1392 -0.0938 Y 0.2032 35.1106 -3.4469 Z -0.2077 -4.7690 27.889830.3724 EIGENVALS: 28.1252 26.0653 36.9267( 9.8315 )10 H10 X 31.1909 4.2712 -2.1450 Y 6.0184 26.4524 -2.2512 Z -2.3714 -1.5285 25.599627.7476 EIGENVALS: 35.2872 23.1573 24.7984( 11.3093 ) ..... DONE WITH NMR SHIELDINGS .. (2)IR Spectrum5001000150020002500300035004000Wavenumbers50100TMS C=257.2。
分子模拟实验作业——分子光谱模拟一、实验部分1.红外光谱：分别用PM3，HF/6-31G(d),B3LYP/6-31G(d),MP2/6-31G(d)四种理论方法计算H2O分子的红外光谱，并比较结果的优劣。
实验上测得的水分子的振动频率为：1594cm-1，3657cm-1，3756cm-1。
由图像可得四种理论方法得到的振动频率分别为与标准值1594cm-1，3657cm-1，3756cm-1比较，HF/6-31G(d)最为接近标准值；PM3三个频率都偏大，与标准值符合情况不好；B3LYP/6-31G(d)除1634 cm-1与标准值较接近外，其余两个频率均偏小；MP2/6-31G(d) 1644 cm-1与标准值接近，其余两个频率均偏小。
2.拉曼光谱的模拟HF/6-31G(d)计算的CH4分子的拉曼谱图图中特征波数为3290 cm-1、3189 cm-1、1705 cm-13.紫外可见光谱的模拟计算甲酸分子5个垂直激发的单重态和三重态，2个绝热激发的单重态和三重态，并确定垂直激发和绝热激发波长。
（1）垂直激发---------------------------------------------------------------------CI-SINGLES EXCITATION ENERGIESSTATE HARTREE EV KCAL/MOL CM-1---------------------------------------------------------------------1A 0.2550545872 6.9404 160.0492 55978.011A 0.3796011178 10.3295 238.2033 83312.821A 0.4095383929 11.1441 256.9893 89883.291A 0.4158054412 11.3146 260.9219 91258.751A 0.4554734351 12.3941 285.8139 99964.86HF/6-31G(d)理论水平下HCOOH分子垂直激发波长表（单位：nm）（2）绝热激发E=-118450.0 kcal/mol 基态甲酸分子E=-118309.6kcal/mol 第一个单重激发态ΔE=140.4 kcal/molE=-118260.9 kcal/mol 第二个单重激发态ΔE=189.1 kcal/molE=-118346.9kcal/mol 第一个三重激发态ΔE=103.1 kcal/molE=-118309.6 kcal/mol第二个三重激发态ΔE=103.1 kcal/mol 1S 2S激发波长单位：nm 204 151 1T 2T 277 236可见，垂直激发态中，三重态的波长总体看来大于单重态，因此垂直激发时，单重态的能量要高于三重态的能量，因为单重态中两个单电子的自旋方向相反，而三重态中两个单电子自旋相同。
无机及分析化学实验无机化学实验参考讲义2011级 下学期目录第一部分 无机化学实验室基本知识、操作技能与常用仪器设备的使用.........１ 第二部分 实验部分 (13)实验１ 由粗实验制备试剂级氯化钠 (13)实验２ 五水硫酸铜的制备及其医药学用途 (18)实验３ 由废白铁制备硫酸亚铁和硫酸亚铁铵 (21)实验４ 未知物鉴别实验I (24)实验４ 未知物鉴别实验II (28)实验 6 茶叶中无机微量元素的分离及鉴别 (31)* 碳酸钠制备实验见《无机及分析化学实验》教材 P139* 如果你对实验讲义有任何意见和建议，欢迎提出来,我们会积极改进。
可与指导老师交流也可写邮件至kaihu@邮箱。
谢谢！第一部分 无机化学实验室基本知识、操作技能与常用仪器设备的使用一常用玻璃仪器的洗涤：1. 洗涤干净的标准除水分子以外无其它任何杂物，洁净透明；附在仪器壁的水不成股流，器壁不挂水珠，表面留有一层均匀而薄的水膜。
2. 洗涤方法（1）用水刷洗:用毛刷刷洗仪器，可以去掉附着的尘土、可溶性物质和易脱落的不溶性杂质。
根据仪器的大小和形状选择合适的毛刷，注意避免毛刷前端的铁丝撞破或损伤仪器。
（2）用去污粉或合成洗涤剂刷洗：去污粉是由碳酸钠、白土、细沙等混合而成的。
它是利用碳酸钠的碱性、细沙的磨擦作用和白土的吸附作用，实现对仪器的清洗。
使用时先将待洗容器用水湿润（必需用少量水），然后用打湿的毛刷沾取少量去污粉擦洗。
仪器内、外壁经擦洗后，先用自来水洗去粘附的去污粉颗粒，然后用蒸馏水洗三次，洗去自来水中带来的钙、镁、铁、氯等离子。
每次蒸馏水的用量要少些，注意节约（采取“少量多次”的原则）。
用合成洗涤剂刷洗玻璃仪器的方法类似。
（3）用洗液洗：在进行精密的定量实验时，对仪器洁净的程度要求很高，或所用仪器容积精确、形状特殊、不能用刷子刷洗时，可用洗液清洗。
通常用的洗液有铬酸洗液、碱性高锰酸钾洗液和以氢氧化钠或碳酸钠为主要成分的强碱洗液。
2024年高考化学模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。
每小题均只有一个符合题意的选项）Ti的说法中，错误的是（）1、钛（Ti）常被称为未来钢铁。
下列关于4822A．质子数为22 B．质量数为70 C．中子数为26 D．核外电子数为222、在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2mol/L硫酸溶液65mL，恰好完全反应。
所得溶液中Fe2+能被标准状况下112mL氯气氧化。
则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为( )A．5 : 7 B．4 : 3 C．3 : 4 D．9 : 133、对下列实验的分析合理的是A．实验Ⅰ：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变B．实验Ⅱ：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色保持不变C．实验Ⅲ：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内会出现红棕色D．实验Ⅳ：将FeCl3饱和溶液煮沸后停止加热，以制备氢氧化铁胶体4、下列物质中导电能力最差的是（）A．熔融态KHSO4B．铜片C．0.1mol/L H2SO4D．固态KCl5、生铁比纯铁（）A．硬度低B．易腐蚀C．熔点高D．含碳量低6、将100mL1L•mol-1的NaHCO3溶液分为两份，其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO32-)的变化分别是（）A．减小、减小B．增大、减小C．增大、增大D．减小、增大7、三种有机物之间的转化关系如下，下列说法错误的是A．X中所有碳原子处于同一平面C H OB．Y的分子式为10162C．由Y生成Z的反应类型为加成反应D．Z的一氯代物有9种（不含立体异构）8、下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是 ( )A．X原子和Y原子最外层都只有1个电子B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2C．X原子的2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子D．X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上仅有2个电子9、将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色。
分子模拟实验作业——综合实验一、实验部分1.反应物和产物分子的电子结构（1）画出反应物和产物分子的立体结构图，分别用“wireframe（线条型）”，“ball & stick（球棍型）”，“cylindrical bonds（键线型）”，“space filing（实心球型）”（3）计算分子轨道，并图示各个分子的HOMO和LUMO轨道的形状和能量。
将所有的分子轨道按能级排列次序，并以此分析两反应物的轨道匹配情况。
C4H6LUMO HOMOC2H4LUMO HOMOC6H10LUMO HOMO反应是由1,3-丁二烯的HOMO与乙烯的LUMO反应，故图为分子轨道很匹配，有利于加成反应。
DA反应的反应物分为两部分，双烯体提供共轭双烯，亲双烯体提供不饱和键。
DA反应是由双烯体的HOMO与亲双烯体的LUMO发生作用，反应过程中，电子从双烯体的HOMO流入亲双烯体的LUMO。
C2H4的LUMO轨道与C4H6的HOMO轨道电子云相匹配，正好符合双烯合成的条件，利于反应的进行。
(4)绘制反应物和产物分子的总电子密度图和静电势图,分析两个反应物分子的电性匹配情况。
总电子密度图静电势图总电子密度图静电势图由轨道匹配来说，要使得反应能够顺利进行，必须是同为正或负。
C2H4的静电势图与C4H6的静电势，很匹配，所以有利于加成反应。
2.构象搜索与分子间长程相互作用（1）计算丁二烯分子绕CCCC二面角转动的构象，确定稳定构型，并计算内转动的能垒高度。
（可能不止一个）此时的构型有两种，顺式构型和反式构型。
稳定构型为反式构型，内转动能垒高度：40.58kcal/mol（反式构型）和38.67kcal/mol（顺式构型）。
图1 扫描势能面时的构型能量单位：kcal/mol①势能面图：图2丁二烯分子绕CCCC 二面角转动的构象②相互作用势能线及拟合图选取每个距离下的最低能量，减去MM2优化得到的C2H4和C4H6的能量 C2H4：Total: 0.4267 C4H6：Total: -0.1615 数据表格如下：CCCC 二面角/（°）质心距离/Å质心距离/Å相互作用能量（kc al/图3 C 4H 6与C 2H 4相互作用势能曲线3 反应途径计算（1）在HF/6-31G(d)理论水平上计算两个反应物分子和产物分子的298.15K时标准生成焓。
用软件构建全同立构聚丙烯分子、聚乙烯分子并计算它们末端的直线距离一． 实验目的1．了解用计算机软件模拟大分子的“分子模拟”新趋势2． 学会用“分子模拟”软件构造聚乙烯、聚丙烯大分子3． 计算主链含100个碳原子的聚乙烯、聚丙烯分子末端的直线距离二． 实验原理已经知道，C-C 单键是σ键，其电子云分布具有轴对称性。
因此，σ键相连的两个碳原子可以相对旋转而影响电子云的分布。
原子（或与原子基团）围绕单键内旋转的结果将使原子在空间的排布方式不断地变换。
长链分子主链单键的内旋转赋予高分子以柔性，致使高分子链可任取不同的卷曲程度。
高分子链的卷曲程度可以用高分子链两端点间直线距离—末端距 h 来度量。
高分子链曲越厉害，末端距越短。
高分子长链能以不同程度卷曲的特性称为柔性。
高分子链的柔性是高聚物高弹性的根本原因，也是决定高聚物玻璃化转变温度高低的主要因素。
高分子链的末端距是一个统计平均值，通常采用它的平方的平均，叫做均方末端距2h ，通常是用高分子溶液性能的实验来测定的。
我们知道，C-C 单键(σ键)具有轴对称的电子云。
因此，C-C 单键可以以键向为轴相对地内旋转，即在保持键角ϕ (ϕ= 109°28') 不变的情况下，C 3可处于 C 1 - C 2旋转而成的圆锥的底圆边上的任何位置 (自由内旋转)，同样C 4可处在C 2 - C 3旋转而成的圆锥的底圆边上的任何位置，以此类推(图1)。
这种由于围绕单键内旋转而产生的空间排布叫作构象。
高分子链是由成千上万个C-C 单键所组成，•每个单键又都可不同程度地内旋转。
这样，由于分子的热运动，分子中原子在空间的排布可随之不断变化而取不同的构象，表现出高分子链的柔性。
高分子链的柔性是高聚物分子长链结构的产物，是高聚物独特性能——高弹性的依据。
尽管实际高分子链中键角是固定的，内旋转也不是完全自由的，高分子链仍然能够由于内旋转而很大程度地卷曲(图2)。
分子越卷曲，相应的构象数目越多，构象熵就越大。
2024届武汉市重点中学高考化学试题命题比赛模拟试卷（10）注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(共包括22个小题。
每小题均只有一个符合题意的选项）1、一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中错误的是A．生成1 mol C5 H12至少需要4 mol H2B．该分子中所有碳原子在同一平面内C．三氯代物只有一种D．与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有两种2、已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
该反应中有关物理量的描述正确的是（N A表示阿伏加德罗常数）（）A．每生成6.72 L的H2，溶液中AlO2﹣的数目就增加0.2 N AB．每生成0.15 mol H2，被还原的水分子数目为0.3 N AC．当加入2.7 g Al时，转移的电子数目为0.3 N AD．溶液中每增加0.1 mol的AlO2﹣，Na+的数目就增加0.1 N A3、下列有关有机物的说法不正确的是()A．用于纺织的棉花和蚕丝的主要成分是纤维素B．氯乙烯、溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上C．甲醛、乙炔、丙烯、裂化汽油都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D．75%的乙醇溶液可用于医疗消毒，福尔马林可用于浸制生物标本，二者所含原理一样4、既发生了化学反应，又有电解质的溶解过程，且这两个过程都吸热的是A．冰醋酸与NaOH溶液反应B．KNO3加入水中C．NH4NO3加入水中D．CaO加入水中5、用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是A ．用①装置除去CO 2中含有的少量SO 2B ．用②装置蒸干饱和AlCl 3溶液制备AlCl 3晶体C ．用③装置加热NH 4Cl 固体制取NH 3D ．用④装置分离乙酸乙酯与水的混合液 6、已知：()()()23CO g 2H g CH OH g + 1ΔH 116kJ?mol -=-。
武汉大学化学与分子科学学院《分子模拟实验》实验报告分子结构模型创建和优化计算指导老师：侯华姓名：陆文心专业：化学弘毅班学号：2012301040179日期：2014年9月25日一、实验目的无论哪种类型的计算或模拟，第一步的工作就是建模，就是创建所要研究的分子体系的三维空间模型。
这与平常所描绘的2D平面结构图不同，实际计算需要的是3D结构，每一个原子都需要三个空间坐标(x,y,z)。
因此，熟练掌握各种分子模型的创建，是计算化学最基础的技能。
实际的理论模拟计算，无论最终结果是什么，无论采用什么方法，都需要用户为所研究的分子体系提供一个合理的“初始猜测”结构，既是计算的需要，也是保证计算成功的前提之一。
当对一个新型分子体系知之甚少时，当缺乏实验数据参考时，怎么样使创建的分子模型更“合理”，也是进行本实验的目的。
本实验将介绍Chem3D提供的各种分子模型创建方法，同时介绍怎样调整、修改、显示所感兴趣的空间立体分子结构的技巧，直至满足用户的要求为止。
二、实验要求（1）熟悉Chem3D软件各项功能的含义；（2）掌握三维分子结构的创建方法；（3）掌握分子结构的调整和优化技巧；（4）了解复杂分子结构的创建和显示。
三、实验内容（1）建模：几种分子结构输入的方法；（2）处理：加氢饱和价键，加电荷；（3）优化：分子结构参数的最优化；（4）合理化：分子结构的确定。
7.1 建模的三种方式1. 分子式输入直接建模法问题7-1-1 采用该建模方法，尝试得到下列分子的正确结构：CO，CO2，NO2，NO3，C2N2，C2H6，C6H5OH，HCOOH，CH3COCH3，C2H5NO2，HNO3，H3PO4，H2CO3答：2. 化学键建模法3. 利用ChemDraw二维平面图建模4. 其它建模方式问题7-1-2 画“三键链”的结果是什么？答：结果为丙炔。
问题7-1-3 画出多个联苯环的共轭结构。
答：7.2 结构处理1. 加氢饱和价键2. 加电荷7-2-1 画出脯氨酸两种不同结构的分子骨架，并正确加氢、加电荷。
武汉大学化学与分子科学学院《分子模拟实验》实验报告化学反应模拟指导老师：侯华姓名：陆文心专业：化学弘毅班学号：2012301040179日期：2014年11月13日、11月20日（周四下午）一、实验内容问题10-1-1仿照CH4的例子，计算甲基自由基（·CH3）的生成焓（与实验值35kcal/mol 比较）和生成自由能，可采用B3LYP/6-31G(d)理论方法。
①优化自由基结构，获得总能量：E(CH3) = -24977.699059 kcal/mol②在优化结构的基础上，用同一方法计算振动频率，在输出文件中找到：零点能为18.633681 kcal/mol，焓H为21.212 kcal/mol。
对焓进行零点能修正：H298K - H0K = H298K– ZPE = (21.212 - 18.633681) kcal/mol = 2.578319 kcal/mol③从输出文件中找到熵的数据S = 50.463 cal/(mol·K)。
④用同样的理论方法分别计算C 原子和H 原子的能量：E(C) = -23734.548073 kcal/molE(H) = -311.785384 kcal/mol⑤计算绝对零度下甲基自由基的生成焓：∆H f,0K⊝(M )=∑x∆H f,0K ⊝(X )atoms −(∑xE (X )atoms−E (M )−ZPE) = {(1×169.98 + 3×51.63) - [1×(-23734.548073) + 3×(-311.785384) - (-24977.699059) -18.633681]} kcal/mol= 35.7 kcal/mol⑥298K 时的生成焓，根据以下公式计算：∆H f,298K ⊝(M )=∆H f,0K ⊝(M )+(H M 298K −H M 0K )−∑x(H X 298K −H X 0K )std atoms= [35.7 + 2.578319 - (1×0.25+3×1.01)] kcal/mol= 35.0 kcal/mol与实验值（35 kcal/mol ）符合得很好。
⑦根据下列公式计算298K 时的生成自由能：∆G f,298K ⊝=∆H f,298K ⊝−298.15K ×(S M ⊝−∑xS X ⊝atoms)= [35.0 - 298.15×(50.463 - 1×1.36 - 3×15.6)/1000] kcal/mol= 34.3 kcal/mol问题10-2 优化搜索过渡态。
1. CH 3CF 3解离生成CH 2CF 2和HF 的反应CH 3CF 3原始结构：经Mopac中的PM3方法优化的CH3CF3过渡态结构：CH3CF3经Mopac中的PM3方法优化后，总能量为-37028.8288 kcal/mol；过渡态经Mopac 中的PM3方法优化后，总能量为-36935.9551 kcal/mol。
故能垒高度为-36935.9551 - (-37028.8288) kcal/mol = 92.8737 kcal/mol。
虚频率为Vibration 1: Frequency = -1865.96，且只有这一个频率为负值，故此过渡态为真正的过渡态。
该反应的能量途径如下：2. 氢抽提反应初始猜测的CH4 +·OH反应的过渡态结构：经HF/6-31G(d)理论水平优化的CH4 +·OH反应的过渡态结构：CH4+·OH反应的过渡态经HF/6-31G(d)理论水平优化后，总能量为-72494.612299 kcal/mol；CH4经HF/6-31G(d)理论水平优化后，总能量为-25222.830261 kcal/mol；·OH经HF/6-31G(d)理论水平优化后，总能量为-47303.052783 kcal/mol。
故能垒高度为-72494.612299 - (-25222.830261 + -47303.052783) kcal/mol = 31.270745 kcal/mol。
虚频率为3176.97，且只有这一个频率后有“I”，故此过渡态为真正的过渡态。
该反应的能量途径如下：3. 乙醇脱水制备乙烯（Mopac中的PM3方法）乙醇原始结构：经Mopac中的PM3方法优化的乙醇过渡态结构：乙醇经Mopac中的PM3方法优化后，总能量为-14378.4277 kcal/mol；过渡态经Mopac 中的PM3方法优化后，总能量为-14314.2688 kcal/mol。
故能垒高度为-14314.2688 - (-14378.4277) kcal/mol = 64.1589 kcal/mol。
虚频率为Vibration 1: Frequency = -1358.83，且只有这一个频率为负值，故此过渡态为真正的过渡态。
该反应的能量途径如下：问题10-3-1仿照所给例子，计算另一个典型的S N2反应的机理和反应能量：F- + CH3Cl →FCH3 + Cl-采用Mopac，PM3方法，计算气相和水溶液中的反应过程。
气相条件下各物质的能量：氟离子------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -10139.2662 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -31.23133 Kcal/Mol-----------------------------------------一氯甲烷------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=0 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -11108.3099 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -14.36279 Kcal/Mol-----------------------------------------一氟甲烷------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=0 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -13957.9683 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -53.37140 Kcal/Mol-----------------------------------------氯离子------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -7348.6109 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -51.22723 Kcal/Mol-----------------------------------------过渡态------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=-1 GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 TS Total Energy = -21251.6722 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -49.69055 Kcal/Mol-----------------------------------------中间体1------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -21258.0508 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -56.06918 Kcal/Mol-----------------------------------------中间体2------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 Total Energy = -21312.7297 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -110.74960 Kcal/Mol-----------------------------------------该反应的能量途径以及各中间体和过渡态的结构如下：能量途径（该图中的数据是用Heat of Formation计算的）：中间体1：中间体2：过渡态：水溶液中各物质的能量：氟离子------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O UHF 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -10234.6847 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -126.65220 Kcal/Mol-----------------------------------------一氯甲烷------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=0 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -11109.6254 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -15.67850 Kcal/Mol-----------------------------------------一氟甲烷------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=0 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -13959.4741 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -54.87734 Kcal/Mol-----------------------------------------氯离子------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -7428.9169 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -131.53526 Kcal/Mol-----------------------------------------过渡态------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=-1 GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 TS EPS=78.39Total Energy = -21318.295 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -116.31492 Kcal/Mol-----------------------------------------中间体1------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -21340.4407 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -138.46113 Kcal/Mol-----------------------------------------中间体2------------ Mopac Interface ------------Mopac Job: PM3 H2O 1SCF CHARGE=-1 EF GEO-OK GNORM=0.100 MMOK SHIFT=80 EPS=78.39Total Energy = -21385.0715 Kcal/MolFinished @ Heat of Formation = -183.09290 Kcal/Mol-----------------------------------------该反应的能量途径以及过渡态的结构如下：过渡态：能量途径（该图中的数据是用Total Energy计算的）：二、收获与感想通过本次实验，我学会了使用RHF/DZV水平优化分子结构，并能在输出文件中找到振动频率，并能利用已有数据和优化得到的焓、熵等数据计算分子（包括自由基）的热力学量（生成焓与生成吉布斯自由能）；通过对几个典型反应的过渡态的优化，学会了优化搜索过渡态的相关操作，能凭经验猜测过渡态的构型并用“Optimize to transition state”来优化，也通过查看输出文件中的频率来确定此过渡态是否是真正的过渡态；通过对一个S N2反应在气相和水溶液中的反应过程模拟，知道了同一个反应在不同环境下，其反应历程是不同的（溶剂化效应），并使用Origin作出了反应的能量途径。
