[发明专利]一种计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法

权利要求书

1.一种计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定液体酸298K时在水溶液中解离的吉布斯自由能变参考值ΔG_a(aq，298K)_ref；

确定液体酸解离温度T时在溶剂中解离的吉布斯自由能变计算值ΔG_a(solvent，T)_calc；

确定液体酸298K时在水溶液中解离的吉布斯自由能变计算值ΔG_a(aq，298K)_calc；

计算液体酸解离过程吉布斯自由能变ΔG_a为：

ΔG_a＝ΔG_a(aq，298K)_ref+ΔG_a(solvent，T)_calc-ΔG_a(aq，298K)_calc；

其中，液体酸HA在溶剂中所得解离产物为氢离子H⁺及阴离子A^-。

2.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，所述液体酸包括盐酸、硫酸或硝酸；解离发生的溶剂介质包括水或四氢呋喃。

3.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，确定液体酸298K时在水溶液中解离的吉布斯自由能变参考值ΔG_a(aq，298K)_ref的具体过程为：

通过液体酸298K在水中时的pK_a实验值计算ΔG_a(aq，298K)_ref，其中，ΔG_a(aq，298K)_ref＝2.303RT·pK_a。

4.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，确定液体酸298K时在水溶液中解离的吉布斯自由能变计算值ΔG_a(aq，298K)_calc的具体过程为：

计算化学式HA(aq)+H₂O(l)→H₃O⁺(aq)+A^-(aq)中反应物及产物的吉布斯自由能，再将计算得到产物的吉布斯自由能减去反应物的吉布斯自由能，然后将计算结果作为ΔG_a(aq，298K)_calc，其中，解离温度为298K。

5.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，当溶剂为水时，计算化学式HA(aq)+H₂O(l)→H₃O⁺(aq)+A^-(aq)中反应物及产物的吉布斯自由能，再将计算得到产物的吉布斯自由能减去反应物的吉布斯自由能，然后将计算结果作为ΔG_a(solvent，T)_calc，其中，解离温度为T。

6.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，当溶剂为四氢呋喃(THF)时，计算化学式HA(THF)+THF(l)→THF·H⁺(THF)+A^-(THF)中反应物及产物的吉布斯自由能，再将计算得到产物的吉布斯自由能减去反应物的吉布斯自由能，然后将计算结果作为ΔG_a(solvent，T)_calc，其中，解离温度为T。

7.根据权利要求1所述的计算液体酸解离过程吉布斯自由能变的方法，其特征在于，在计算物质吉布斯自由能时，先绘制分子或离子结构；再确定级别及溶剂模型；然后进行几何优化及频率分析；最后计算单点能并得到吉布斯自由能。