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
exercise:reaction_energy [2014/03/26 14:58] – [2.Step] scleliaexercises:2014_ethz_mmm:reaction_energy [2020/08/21 10:15] (current) – external edit 127.0.0.1
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.1395845920.txt.gz · Last modified: 2020/08/21 10:14 (external edit)