Transcript Einführung in die Quantenchemie

Einführung in die
Quantenchemie
Vorlesung WS 2012/13
PD Dr. Wichard Beenken
Übersicht
1.
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6.
Einleitung
Potentialflächen (Born-Oppenheimer)
Chemische Bindung (H2+, EHT)
Molekülsymmetrie (Gruppen, HT)
Mehrelektronensysteme (HF-CI, CAS)
Dichtefunktionaltheorie (DFT)
Einleitung
Klassische Chemie
Quantenchemie
Experiment
Quantentheorie
Induktiver Ansatz
Theoretische
Vergleich!
Erklärung
Empirische Regel
Deduktiver Ansatz
Molekülberechnung
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

Ag  Cl  Ag  Cl
Oxidation
Reduktion
Ag  Ag  e
e  Cl  Cl
 Elektronentransfer

Einleitung
• Säure-Base Reaktion
Säure
Base
HCl  H  Cl
H  H2O  H3O
 Protonentransfer
Einleitung
• Dissoziation
I2  h  I  I
• Photoisomerisation
HCN  h  CNH
Einleitung
Literatur:
• Hermann Haken, Hans Chr. Wolf
Molekülphysik und Quantenchemie
Springer Verlag 2003
• Thomas M. Klapötke, Axel Schulz
Quantenmechanische Methoden in der
Hauptgruppenchemie
Spektrum Akademischer Verlag 1996
• Joachim Reinhold
Quantentheorie der Moleküle
Teubner 2006
• Hans-Herbert Schmidtke
Quantenchemie
VCH 1994
€ 49,95
€ 9,95
€ 32,90
vergriffen
Einleitung
Literatur (Fortgeschrittene):
• Christoph J. Cramer
Essential of Computational Chemistry:
Theories and Models
Wiley & Sons 2003
€ 54,90
• Werner Kutzelnigg
Einführung in die Theoretische Chemie
VCH 2002
€ 99,00
• Attila Szabo, Neil S. Ostlund
Modern Quantum Chemistry
Dover Publications 1985
$17.95
• Lutz Zülicke
Quantenchemie: 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?