Einführung in die Quantenchemie
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Einführung in die Quantenchemie Vorlesung WS 2012/13 PD Dr. Wichard Beenken
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Einführung in die Quantenchemie. Vorlesung WS 2012/13 PD Dr. Wichard Beenken. Übersicht. Einleitung Potentialflächen (Born-Oppenheimer) Chemische Bindung (H 2 + , EHT) Molekülsymmetrie (Gruppen, HT) Mehrelektronensysteme (HF-CI, CAS) Dichtefunktionaltheorie (DFT). Klassische Chemie - PowerPoint PPT Presentation
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Einführung in die Quantenchemie
Vorlesung WS 2012/13PD Dr. Wichard Beenken
Übersicht
1. Einleitung2. Potentialflächen (Born-Oppenheimer)3. Chemische Bindung (H2
+, EHT)4. Molekülsymmetrie (Gruppen, HT)5. Mehrelektronensysteme (HF-CI, CAS)6. Dichtefunktionaltheorie (DFT)
Einleitung
Klassische Chemie
Experiment
Empirische Regel
Quantenchemie
Quantentheorie
Molekülberechnung
Induktiver Ansatz Deduktiver AnsatzVergleich!TheoretischeErklärung
Einleitung
• „Klassische“ Chemie– Stöchiometrie Atome
(Dalton 19. Jhd.)– Redoxreaktionen Oxidationszahl – Chemische Bindungen Valenz
(Kekulé v. Stradonitz 1858)– Σ chemischer Eigenschaften
Periodensystem (Mendelejev 1869) – Optische Aktivität Stereochemie
(van’t Hoff 1874)
Einleitung
• Entwicklung der Quantenchemie– Bohr-Sommerfeldsches Atommodell
(Bohr 1913)– Hund‘sche Regeln, Pauliprinzip
(Hund, Pauli 1925) – Wellenmechanik (Schrödinger 1926)– Theorie der Kovalenten Bindung
(Hückel, Slater 1931, Pauling ~1935)– Computational Chemistry
(Pople ~1955, Kohn 1965; Nobelpreis 1998)
Einleitung
• Verbindung zur Experimentalphysik– Infrarot und Raman Spektroskopie, EELS
Molekulare Schwingungen– Optische und UV Spektroskopie
Elektronische Anregungen– Röntgen- und Elektronenbeugung
Kristall- und Molekülstruktur– Tunnelmikroskopie, UPS, MIES
Molekülstruktur und –orbitale
Einleitung
Anwendungsgebiete in der Chemie• Chemische Bindung • Molekülstrukturbestimmung• Chemische Reaktionen• Spektroskopie, NMR
Einleitung
• Redoxreaktionen
Oxidation
Reduktion
Elektronentransfer
Ag Ag e
e Cl Cl
Ag Cl Ag Cl
Einleitung
• Säure-Base Reaktion
Säure
Base
Protonentransfer
2 3H H O H O
HCl H Cl
Einleitung
• Dissoziation
• Photoisomerisation
HCN h CNH
2I h I I
EinleitungLiteratur:• Hermann Haken, Hans Chr. Wolf
Molekülphysik und QuantenchemieSpringer Verlag 2003 € 49,95
• Thomas M. Klapötke, Axel SchulzQuantenmechanische Methoden in der HauptgruppenchemieSpektrum Akademischer Verlag 1996 € 9,95
• Joachim Reinhold Quantentheorie der MoleküleTeubner 2006 € 32,90
• Hans-Herbert SchmidtkeQuantenchemieVCH 1994 vergriffen
EinleitungLiteratur (Fortgeschrittene):• Christoph J. Cramer
Essential of Computational Chemistry: Theories and ModelsWiley & Sons 2003 € 54,90
• Werner KutzelniggEinführung in die Theoretische ChemieVCH 2002 € 99,00
• Attila Szabo, Neil S. OstlundModern Quantum ChemistryDover Publications 1985 $17.95
• Lutz ZülickeQuantenchemie: Ein Lehrgang (5 Bände)VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften 1985 vergriffen
Einleitung
Vorlesungsscript:PowerPointDateien downloaden unter:http://www.tu-ilmenau.de/fakmn/beenkenqc.html
Fragen zur Vorlesung:Email an: [email protected]
Übung:Blockkurs?
