Задание 5 (выполнено Борисовой Мариной)

Задача: Вычислить точечные заряды и VdW параметры для молекулярной механики.

I. Определение точечных зарядов.

Для определения точечных зарядов воспользовались набором скриптов RED на perl. С помощью babel сделали pdb файл этана из результатов оптимизации из предыдущего практикума. Добавили путь к скриптам в системный путь:

export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin

С помощью скрипта Ante_RED.pl подготовили pdb файл.

Ante_RED.pl et.pdb 

В полученном файле p2n заряд и мультиплетность молекулы устраивают поэтому переименовали его в Mol_red1.p2n. Запустили RED:

RED-vIII.4.pl

В результате её работы появился файл Mol_m1-o1.mol2 с координатами атомов и зарядами.

II. Создание файла с топологией молекулы этана.

В итоге некоторых манипуляций с данными в задании текстами получили файл с топологией этана.

III. Моделирование испарения этана.

Для нас было подготовлено два состояния системы. Первое соответствует газовой фазе, где расстояния между молекулами порядка 50 ангстрем. Вторая система имеет такую же плотность как и жидкий этан. Наша задача была провести короткое моделирование динамики каждой из этих систем и определить разницу в энергии VdW взаимодействий между системами.

С помощью скрипта получили набор файлов (папка calc) с расчётом средней энергии для разных значений epsilon.

III. Анализ полученных данных.

Получили следующую таблицу для молекул в жидкой фаз е:

epsilon	average energy (kJ/mol)
	LJ	Coulomb
1.00000	-249.467	0.00259666
.12500	-28.8355	0.000163598
.03703	-8.25613	6.73105e-05
.01562	-2.62198	0.000228645
.00800	-2.91346	0.000261196
.00462	-2.26362	0.000166036
.00291	-0.980166	0.000129723

Для молекул в газовой фазе:

epsilon	average energy (kJ/mol)
	LJ	Coulomb
1.00000	-0.000226728	3.87547e-05
.12500	-0.000158166	3.87606e-05
.03703	-0.000141376	3.89777e-05
.01562	-0.000134444	3.89762e-05
.00800	-0.000130805	3.89787e-05
.00462	-0.00012861	3.89867e-05
.00291	-0.000127178	3.89819e-05

Как видно из полученных данных, вклад кулоновских сил мал по сравнению с вандерваальсовыми.

С помощью офиса построили график с этими данными:

При Т=25 значение энтальпии испарения равно 5.4 кДж/моль. Получается, что значение epsilon, при котором энтальпия равна 5.4 кДж/моль, лежит между 0,026 и 0,027.

© 2010-11 Borisova Marina