Kvantumkémia
A kvantumkémia az alkalmazás a kvantummechanika , hogy kémiai problémákat, mint. B. az atomok és molekulák elektronszerkezetének és azok reakcióképességére gyakorolt hatásának leírása, és ezáltal az elméleti kémia egyik részterülete . (Az atomok kvantummechanikai vizsgálata a kémia és a fizika közötti határvonalnak tekinthető, és nem feltétlenül tartozik hozzájuk a kvantumkémia.) A legtöbb kvantumkémiai módszer alapja a Schrödinger-egyenlet . Mivel azonban ez csak nagyon egyszerű rendszerek esetén oldható meg a Born-Oppenheimer-közelítésen belül , további közelítéseket kell bevezetni.
A hidrogénmolekulát az elsők között vizsgálták és számították ki kvantumkémiai szempontból, 1927-ben Walter Heitler és Fritz London német tudósok . Az általuk kidolgozott módszert John C. Slater és Linus Pauling amerikai vegyészek kiterjesztették a Valence Bond (VB) vagy a Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP) módszerre . Ebben a hangsúly az atomok páros kölcsönhatásának figyelembevételére kerül, így jól illeszkedik a kémiai kötés klasszikus szempontjához .
Egy alternatív megközelítés jellegének kémiai kötés által kifejlesztett Friedrich Hund és Robert S. Mulliken , amely leírja az elektronok , mint delokalizált formájában matematikai függvények . A Hund-Mulliken vagy gyakrabban Molecular Orbital (MO) néven ismert leírás kevésbé intuitív a klasszikus kémikus számára, de ma már sokkal gyakoribb.
Mindkét megközelítéssel matematikai közelítési módszerek használhatók az anyag tulajdonságainak előrejelzésére.
A kvantumkémia alkalmazhatósága számítógépes számítások formájában megtalálható a számítási kémia alatt .
Néhány további téma:
- A Hartree-Fock módszer (SCF módszerrel (SCF: önkonzisztens mező))
- HF utáni módszerek (pl. konfigurációs interakció )
- a sűrűség funkcionális elmélete
- Félig empirikus módszerek
Ezenkívül a következő emberek fontosak a kvantumkémia fejlesztése szempontjából:
- Erich Hückel
- Hans Hellmann
- Rudolph Pariser
- Robert G. Parr
- John Pople
- Henry Eyring ( Eyring-elmélet )
- Reinhart Ahlrichs
- Werner Kutzelnigg
irodalom
- Kostas Gavroglu, Ana Simões: Sem a fizika, sem a kémia. A kvantumkémia története. MIT Press, 2011, ISBN 0-262-01618-4
- F. Jensen: Bevezetés a számítási kémiába . John Wiley & Sons, Chichester 1999, ISBN 978-0-471-98425-2 .
- Szabo Attila, Neil S. Ostlund: Modern kvantumkémia: Bevezetés a fejlett elektronikus szerkezetelméletbe, Dover Publications Inc., 1996, ISBN 978-0486691862
web Linkek
- QMC @ home BOINC projekt (elosztott számítástechnika) a Münsteri Egyetemen a kvantum Monte Carlo módszerrel