STATTHERMO® – НОВАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
Аннотация
StatThermo – это новое программное обеспечение для расчета термодинамических функций молекул и ионов в состоянии идеального газа по молекулярным постоянным в приближении «жесткий ротатор-гармонический осциллятор». Программа содержит различные встроенные алгоритмы для расчета координат атомов большинства простых молекул (с числом атомов N ≤ 8). Разработанное программное обеспечение может проводить расчеты для двух референтных температур (0 или 298,15 K) и различных давлений. Одной из отличительных черт StatThermo является возможность учета энергии и степени вырождения низколежащих электронных уровней. Программа была протестирована на различных органических и неорганических молекулах, в результате чего были получены следующие средние погрешности расчетов: 0,05 кДж∙моль–1 (H°(T)-H°(0)), 0,01 Дж∙моль–1∙K–1 (Ф°(T)) и 0,002 Дж∙моль–1∙K–1 (S°(T)). Программа также обладает способностью проводить аппроксимацию готовых наборов термодинамических функций, введенных пользователем. Аппроксимация производится при помощи полиномиальной функции методом LU-раз-ложения. Большой набор функциональных возможностей, гибкие параметры расчета и способность экспорта в виде макросов Visual Basic делают StatThermo мощным инструментом для термодинамических расчетов. StatThermo может взаимодействовать с серверами наиболее широко распространенных табличных процессоров, таких как MS Office и OpenOffice для экспорта полученных данных. Программное обеспечение может обрабатывать выходные файлы наиболее популярных программ для квантово-химических расчетов, среди которых Gaussian, Gamess, FireFly, Jaguar, MolPro, CFour, NWChem, ORCA, Priroda, PSI4, Q-Chem и VASP. Мультиязычная и кросс-платформенная поддержка делают StatThermo доступной для широкого круга пользователей.
Для цитирования:
Дунаев А.М., Кудин Л.С. StatThermo® – новая программа для расчета термодинамических функций. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 4. С. 40-46.
Литература
NIST-JANAF thermochemical tables. Ed. M W Chase. 4th ed. American Chemical Society. N.Y.: Woodbury. 1998.
A Thermodynamic Database of Individual Substances and Software System for the Personal Computer. Ed. L.V. Gurvich, V.S. Iorish, I.V. Veitz et al. IVTANTERMO for Windows, GlushkoThermocenter of RAS. 2000. Version 3.0.
Barin I. Thermochemical data of pure substances. N.Y.: Wiley-VCH Verlag GmbH. 1995. 1999 p.
Dunaev A.M. Software StatThermo for calculation of thermodynamic functions of molecules and ions in the ideal gas state. Sertif-icate N 2016617315 from 01.07.2016 (in Russian).
CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th edition by D.R. Lide. Boca Raton, Florida: Taylor & Francis Group. 2008. 2640 p.
Godnev I.N. Calculation of the thermodynamic functions on molecular data. M.: Gos. Izd-vo tekhniko-teoret. Lit-ry. 1956. 421 p. (in Russian).
Gurvich L.V., Veyts I. Thermodynamic Properties of Individual Substances: Elements and compounds. Boca Raton: CRC Press. 1990. 952 p.
Lazarus IDE. http://www.lazarus-ide.org/.
Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G.A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H.P., Izmaylov A.F., Bloino J., Zheng G., Sonnenberg J.L., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven T., Montgomery J.A., Jr., Peralta J.E., Ogliaro F., Bearpark M., Heyd J.J., Brothers E., Kudin K.N., Staroverov V.N., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Rendell A., Burant J.C., Iyengar S.S., Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam J.M., Klene M., Knox J.E., Cross J.B., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Martin R.L., Morokuma K., Zakrzewski V.G., Voth G.A., Salva-dor P., Dannenberg J.J., Dapprich S., Daniels A.D., Farkas Ö., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cioslowski J., Fox D.J. Gaussi-an 09, Revision E.01. Gaussian, Inc. Wallingford CT. 2009.
Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S.J., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. General Atomic and Molecular Electronic Structure System. J. Comput. Chem. 1993. V. 14. P. 1347-1363. DOI: 10.1002/jcc.540141112.
Granovsky A.A. Firefly version 8. www http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html.
Bochevarov A.D., Harder E., Hughes T.F., Greenwood J.R., Braden D.A., Philipp D.M., Rinaldo D., Halls M.D., Zhang J., Friesner R.A. Jaguar: A high-performance quantum chemistry software program with strengths in life and materials sciences. Int. J. Quantum Chem. 2013. V. 113. N 18. P. 2110-2142. DOI: 10.1002/qua.24481.
Werner H.-J., Knowles P. J., Knizia G., Manby F.R., Schütz M. Molpro: a general-purpose quantum chemistry program pack-age. WIREs Comput. Mol. Sci. 2012. V. 2. P. 242-253. DOI: 10.1002/wcms.82.
Harding M.E., Metzroth T., Gauss J., Auer A.A. Parallel Calculation of CCSD and CCSD(T) Analytic First and Second De-rivatives. J. Chem. Theor. Comp. 2008. V. 4. N 1. P. 64-74. DOI: 10.1021/ct700152c.
Valiev M., Bylaska E.J., Govind N., Kowalski K., Straatsma T.P., van Dam H.J.J., Wang D., Nieplocha J., Apra E., Win-dus T.L., de Jong W.A. NWChem: a comprehensive and scalable open-source solution for large scale molecular simulations. Comput. Phys. Commun. 2010. V. 181. P. 1477-1489. DOI: 10.1016/j.cpc.2010.04.018.
Neese F. The ORCA program system. WIREs Comput. Mol. Sci. 2012. V. 2. P. 73-78. DOI: 10.1002/wcms.81.
Laikov D.N., Ustynyuk Y.A. PRIRODA-04: a quantum-chemical program suite. New possibilities in the study of molecular systems with the application of parallel computing. Russ. Chem. Bull. 2005. V. 54. P. 820-826. DOI: 10.1007/s11172-005-0329-x.
Turney J.M., Simmonett A.C., Parrish R.M., Hohenstein E.G., Evangelista F., Fermann J.T., Mintz B.J., Burns L.A., Wilke J.J., Abrams M.L., Russ N.J., Leininger M.L., Janssen C.L., Seidl E.T., Allen W.D., Schaefer H.F., King R.A., Valeev E.F., Sherrill C.D., Crawford T.D. Psi4: An open-source ab initio electronic structure program. WIREs Comput. Mol. Sci. 2012 V. 2. P. 556-565. DOI: 10.1002/wcms.93.
Shao Y., Gan Z., Epifanovsky E., Gilbert A.T.B., Wormit M., Kussmann J., Lange A.W., Behn A., Deng J., Feng X., Ghosh D., Goldey M., Horn P.R., Jacobson L.D., Kaliman I., Khaliullin R.Z., Kuś T., Landau A., Liu J., Proynov E.I., Rhee Y.M., Richard R.M., Rohrdanz M.A., Steele R.P., Sundstrom E.J., Woodcock H.L., Zimmerman P.M., Zuev D., Albrecht B., Alguire E., Austin B., Beran G.J.O., Bernard Y.A., Berquist E., Brandhorst K., Bravaya K.B., Brown S.T., Casanova D., Chang C.-M., Chen Y., Chien S.H., Closser K.D., Crittenden D.L., Diedenhofen M., DiStasio R.A., Do H., Dutoi A.D., Edgar R.G., Fatehi S., Fusti-Molnar L., Ghysels A., Golubeva-Zadorozhnaya A., Gomes J., Hanson-Heine M.W.D., Harbach P.H.P., Hauser A.W., Hohenstein E.G., Holden Z.C., Jagau T.-C., Ji H., Kaduk B.N., Khistyaev K., Kim J., Kim J., King R.A., Klunzinger P., Kosenkov D., Kowalczyk T., Krauter C.M., Lao K.U., Laurent A.D., Lawler K.V., Levchenko S.V., Lin C.Y., Liu F., Livshits E., Lochan R.C., Luenser A., Manohar P., Manzer S.F., Mao S.-P., Mardirossian N., Marenich A.V., Maurer S.A., Mayhall N.J., Neuscamman E., Oana C.M., Olivares-Amaya R., O’Neill D.P., Parkhill J.A., Perrine T.M., Peverati R., Prociuk A., Rehn D.R., Rosta E., Russ N.J., Sharada S.M., Sharma S., Small D.W., Sodt A., Stein T., Stück D., Su Y.-C., Thom A.J.W., Tsuchimochi T., Vanovschi V., Vogt L., Vydrov O., Wang T., Watson M.A., Wenzel J., White A., Williams C.F., Yang J., Yeganeh S., Yost S.R., You Z.-Q., Zhang I.Y., Zhang X., Zhao Y., Brooks B.R., Chan G.K.L., Chipman D.M., Cramer C.J., Goddard W.A., Gordon M.S., Hehre W.J., Klamt A., Schaefer H.F., Schmidt M.W., Sherrill C.D., Truhlar D.G., Warshel A., Xu X., Aspuru-Guzik A., Baer R., Bell A.T., Besley N.A., Chai J.-D., Dreuw A., Dunietz B.D., Furlani T.R., Gwaltney S.R., Hsu C.-P., Jung Y., Kong J., Lam-brecht D.S., Liang W., Ochsenfeld C., Rassolov V.A., Slipchenko L.V., Subotnik J.E., Voorhis T.V., Herbert J.M., Krylov A.I., Gill P.M.W., Head-Gordon M. Advances in molecular quantum chemistry contained in the Q-Chem 4 program package. Mol. Phys. 2015. V. 113. N 2. P. 184-215. DOI: 10.1080/00268976.2014.952696.
Kresse G., Hafner J. Ab initio molecular dynamics for liquid metals. Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 558-561. DOI: 10.1103/PhysRevB.47.558.
Solomonik V.G., Smirnov A.N., Vasiliev O.A., Starostin E.V., Navarkin I.S. Non-emprirical study on the electronic structure of cerium, praseodymium, and ytterbium trihalide molecules. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 12. P. 26-27 (in Russian).
PoEdit translational software. https://poedit.net/.
