CP2K Open Source Molecular Dynamics

User Tools

Site Tools

Trace:
exercises:2014_ethz_mmm:reaction_energy

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
Last revisionBoth sides next revision
exercise:reaction_energy [2014/03/26 14:58] – [2.Step] scleliaexercise:2014_ethz_mmm:reaction_energy [2014/10/15 13:31] – oschuett
Line 1: Line 1:
 ====== Reaction Energy ====== ====== Reaction Energy ======
-In this exercise, you will calculate the reaction energy for the mehane combustion reaction: +In this exercise, you will calculate the reaction energy for the methane combustion reaction: 
-{{ :exercise:f1.jpg?300 |}}+\[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \]
  
 Reaction energy: Reaction energy:
-{{ :exercise:f2.jpg?500 |}}+\[ \sum E_\text{products} -  \sum E_\text{rectants} = \left (2\cdot E_{H_2O} + E_{CO_2} \right) - \left(E_{CH_4} + 2\cdot E_{O_2}\right) \] 
  
 Ground state oxygen, O2, is a triplet diradical, a property which can explain why liquid oxygen is paramagnetic and attracted to the poles of a magnet.  Ground state oxygen, O2, is a triplet diradical, a property which can explain why liquid oxygen is paramagnetic and attracted to the poles of a magnet. 
-{{ :exercise:o3.png?600 |+{{ o3.png?600 |
 }} }}
  
Line 15: Line 16:
  
 Run a single point calculation for CH4, using the given input file.  Run a single point calculation for CH4, using the given input file. 
-Note that the file contains explicit basis sets and potential for all-electron calculations. An explanation of the basis set formats is given here: [[exercise:basis_sets|Basis Sets]]+Note that the file contains explicit basis sets and potential for all-electron calculations. An explanation of the basis set formats is given here: [[basis_sets|Basis Sets]]
  
 <code - CH4.inp > <code - CH4.inp >
Line 22: Line 23:
   PROJECT CH4   PROJECT CH4
   RUN_TYPE ENERGY   RUN_TYPE ENERGY
 +  PRINT_LEVEL MEDIUM
 &END GLOBAL &END GLOBAL
  
Line 29: Line 31:
     &POISSON                    ! Solver requested for non periodic calculations     &POISSON                    ! Solver requested for non periodic calculations
       PERIODIC NONE       PERIODIC NONE
-      PSOLVER  MT               ! Type of solver+      PSOLVER  WAVELET          ! Type of solver
     &END POISSON     &END POISSON
     &QS                         ! Parameters needed to set up the Quickstep framework     &QS                         ! Parameters needed to set up the Quickstep framework
       METHOD GAPW               ! Method: gaussian and augmented plane waves        METHOD GAPW               ! Method: gaussian and augmented plane waves 
     &END QS     &END QS
- 
-    &SCF                        ! Parameters controlling the convergence of the scf. This section should not be changed.  
-      MAX_ITER_LUMOS 5000 
-      EPS_SCF 1.0E-6 
-      SCF_GUESS ATOMIC 
-      MAX_SCF 60 
-      EPS_LUMOS  0.0001 
-      &OUTER_SCF 
-        EPS_SCF 1.0E-6 
-        MAX_SCF 6 
-      &END 
-      &OT 
-          PRECONDITIONER FULL_ALL 
-          ENERGY_GAP 0.1 
-      &END OT 
-    &END SCF 
  
     &XC                        ! Parametes needed to compute the electronic exchange potential      &XC                        ! Parametes needed to compute the electronic exchange potential 
Line 65: Line 51:
     &CELL     &CELL
       ABC 10 10 10       ABC 10 10 10
-      PERIODIC NONE              ! Non periodic calculations. That's why the POISSON scetion is needed +      PERIODIC NONE              ! Non periodic calculations. That's why the POISSON section is needed 
     &END CELL     &END CELL
     &TOPOLOGY                    ! Section used to center the atomic coordinates in the given box. Useful for big molecules     &TOPOLOGY                    ! Section used to center the atomic coordinates in the given box. Useful for big molecules
Line 72: Line 58:
     &END     &END
     &COORD     &COORD
-  C         4.6470817907        5.0564551166        5.2030612698 +  C         4.6425962273        5.0574874650        5.2069537560 
-  H         5.7285481608        5.0545340413        5.2150365876 +  H         5.7240587065        5.0555482951        5.2189766147 
-  H         4.2810776129        5.8762854944        5.8061577262 +  H         4.2766068912        5.8773176685        5.8100567767 
-  H         4.2804181558        4.1216454580        5.6048052221 +  H         4.2759350196        4.1226994019        5.6087492584 
-  H         4.2983162673        5.1733905029        4.1860324290+  H         4.2938562590        5.1744089096        4.1899119266
     &END COORD     &END COORD
-    &KIND H                                  !Potential and basis sets for H +    &KIND H                                      ! potential and basis for H  
-      &BASIS +      &BASIS    
-  6 +        3 
-  1  0  0  4  1 +  1  0  0  3  1 
-         75.42300000          0.00240650 +         12.25200000          0.02282200 
-         11.35000000          0.01848700 +          1.86870000          0.15564000 
-          2.59930000          0.08974200 +          0.41821000          0.48898000
-          0.73513000          0.28111000 +
-  1  0  0  1  1 +
-          0.23167000          1.00000000+
   1  0  0  1  1   1  0  0  1  1
-          0.07414700          1.00000000+          0.10610000          1.00000000
   1  1  1  1  1   1  1  1  1  1
-          1.60000000          1.00000000 +          1.00000000          1.00000000 
-  1  1  1  1  1 +      &END                      
-          0.45000000          1.00000000 +
-  1  2  2  1  1 +
-          1.25000000          1.00000000 +
-      &END+
       POTENTIAL ALL       POTENTIAL ALL
       &POTENTIAL       &POTENTIAL
-          1    0    0 +       1    0    0 
-          0.20 0 +       0.20000000    0 
-      &END+      &END 
     &END KIND     &END KIND
-    &KIND C                                    !Potential and basis sets for C             +    &KIND C                                      ! potential and basis for C
       &BASIS       &BASIS
-  9 +         5 
-  1  0  0  8  2 +  1  0  0  6  2 
-       7857.10000000          0.00056825          0.00000000 +       1252.60000000          0.00557360          0.00000000 
-       1178.70000000          0.00439150         -0.00000059 +        188.57000000          0.04149600         -0.00027440 
-        268.32000000          0.02250400         -0.00006275 +         42.83900000          0.18263000         -0.00255830 
-         75.94800000          0.08665300         -0.00075773 +         11.81800000          0.46129000         -0.03337500 
-         24.55900000          0.24405000         -0.00733080 +          3.55670000          0.44931000         -0.08730500 
-          8.62120000          0.44148000         -0.03893200 +          0.54258000          0.00000000          0.53415000
-          3.12780000          0.35332000         -0.08890800 +
-          0.82202000          0.00000000          0.21689000+
   1  0  0  1  1   1  0  0  1  1
-          0.33017000          1.00000000 +          0.16058000          1.00000000 
-  1  0  0  1  1 +  1  1  1  3  1 
-          0.11463000          1.00000000 +          9.14260000          0.04449900 
-  1  1  1  4  1 +          1.92980000          0.23108000 
-         33.77500000          0.00602940 +          0.52522000          0.51227000
-          7.67660000          0.04322800 +
-          2.23570000          0.16301000 +
-          0.76447000          0.36504000+
   1  1  1  1  1   1  1  1  1  1
-          0.26232000          1.00000000 +          0.13608000          1.00000000
-  1  1  1  1  1 +
-          0.08463800          1.00000000 +
-  1  2  2  1  1 +
-          1.40000000          1.00000000+
   1  2  2  1  1   1  2  2  1  1
-          0.45000000          1.00000000 +          0.80000000          1.00000000
-  1  3  3  1  1 +
-          0.95000000          1.00000000+
       &END       &END
       POTENTIAL ALL       POTENTIAL ALL
       &POTENTIAL       &POTENTIAL
-         4    2    0 +      4    2    0 
-         0.34883045    0+      0.34883045    0
       &END       &END
     &END KIND     &END KIND
Line 144: Line 112:
   &END SUBSYS   &END SUBSYS
 &END FORCE_EVAL &END FORCE_EVAL
 +
  
 </code> </code>
Line 175: Line 144:
  
 ==== 2.Step ==== ==== 2.Step ====
 +
 Modify the input in order to perform the same calculation for: Modify the input in order to perform the same calculation for:
   * H2O   * H2O
   * CO2   * CO2
   * O2 TRIPLET    * O2 TRIPLET 
-<note tip> Starting oordinates for all the moelcules, POTENTIAL and BASIS SET for KIND O are given at the end of the exercise. </note> +<note tip> Atomic coordinates for all the molecules, POTENTIAL and BASIS SET for KIND O are given at the end of the exercise. </note> 
-Remember that the O2 ground state is a triplet state, with non paired electrons (MULTIPLICITY = 3). The LSD and MULTIPLICITY keywords are needed in the DFT section:+<note important>Remember that the O2 ground state is a triplet state, with non paired electrons. 
 + MULTIPLICITY=2S+1=3. </note> 
 + 
 +For O2 triplet, the LSD and MULTIPLICITY keywords are needed in the DFT section:
  
 <code> <code>
Line 192: Line 165:
 </code> </code>
  
-Another example can be found here [[exercise:basis_sets|Basis Sets]]+Another example can be found here [[basis_sets|Basis Sets]]
  
 ==== 3.Step ==== ==== 3.Step ====
Line 210: Line 183:
  
 ==== Additional material ==== ==== Additional material ====
-  * O BASIS SET +O BASIS SET 
-  * O POTENTIAl+<code> 
 +#O  pc-1 
 +  5 
 +  1  0  0  6  2 
 +       2306.70000000          0.00539400          0.00000000 
 +        347.15000000          0.04024800         -0.00031692 
 +         78.89000000          0.17921000         -0.00259440 
 +         21.87600000          0.45978000         -0.03624100 
 +          6.66460000          0.45234000         -0.08779000 
 +          1.06690000          0.00000000          0.53320000 
 +  1  0  0  1  1 
 +          0.30700000          1.00000000 
 +  1  1  1  3  1 
 +         17.02200000          0.04891900 
 +          3.68380000          0.24962000 
 +          0.99234000          0.51347000 
 +  1  1  1  1  1 
 +          0.24487000          1.00000000 
 +  1  2  2  1  1 
 +          1.00000000          1.00000000 
 + 
 +</code> 
 + 
 +  * O potential 
 +<code> 
 +#O ALLELECTRON ALL 
 +    4    4    0 
 +     0.24762086    0 
 +</code> 
   * O2 coordinates   * O2 coordinates
 +<code>  
 +O         4.4720538104        4.7584649515        4.9999999998
 +O         5.5279461896        5.2415350485        4.9999999995
 +</code>
   * CO2 coordinates   * CO2 coordinates
-  * CH4 coordinates+<code>   
 +  C         4.9999776408        4.9999662056        4.9999894728 
 +  O         5.6486993295        5.9339540261        5.0004691016 
 +  O         4.3512530072        4.0659797648        4.9995464311 
 +</code> 
 +  * H2O coordinates 
 +<code>   
 +  O         4.6926974603        4.7525411835        4.6307067609 
 +  H         5.6350172910        4.8022721035        4.7052454388 
 +  H         4.3528571397        5.2445222023        5.3644975249 
 +</code>
  
exercises/2014_ethz_mmm/reaction_energy.txt · Last modified: 2020/08/21 10:15 by 127.0.0.1