Поиск в базе сайта:
Основы квантовой механики и квантовой химии icon

Основы квантовой механики и квантовой химии




Скачать 41.64 Kb.
НазваниеОсновы квантовой механики и квантовой химии
И.В.Тихонов
Дата конвертации29.03.2013
Вес41.64 Kb.
КатегорияТексты

Наименование дисциплины: Основы квантовой механики и квантовой химии

Направление подготовки: 020100 Химия

Профиль подготовки: Аналитическая химия

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Автор: к.х.н., ст. преподаватель кафедры общей и физической химии И.В.Тихонов.


1. Целями освоения дисциплины «Основы квантовой механики и квантовой химии» являются: формирование у студентов современных представлений об основных постулатах и математическом аппарате квантовой механики, приближенных методах решения квантово-механических задач, основных положениях квантовой химии, неэмпирических и полуэмпирических методах изучения электронного строения атомов и молекул, качественной теории реакционной способности.


2. Дисциплина «Основы квантовой механики и квантовой химии» относится к математическому и естественнонаучному циклу (Б2). По содержанию и методически дисциплина связана с остальными химическими дисциплинами.

Требования к входящим знаниям: знание основ дисциплин «Органическая химия», «Неорганическая химия», «Физическая химия».

Дисциплина является предшествующей для изучения специальных химических дисциплин.


3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

    Знать:

    – основные постулаты и математический аппарат квантовой механики;

– приближенные методы решения квантово-механических задач;

– основные положения квантовой химии;

– неэмпирические и полуэмпирические методы изучения электронного строения атомов и молекул;

– качественную теорию реакционной способности.

    Уметь:

– оценивать и анализировать электронное строение атомов и молекул;

– осуществлять неэмпирические и полуэмпирические расчеты электронного строения атомов и молекул;

– оценивать реакционную способность молекул.

    Владеть:

– методами неэмпирических и полуэмпирических расчетов;

– методами оценки реакционной способности.


4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.


5. Содержание дисциплины:


п/п

Раздел дисциплины

1

Уравнение Шредингера для атомов и молекул.

2

Разделение электронного и ядерного движений. Адиабатическое приближение.

3

Электронные, колебательные и вращательные состояния молекул.

4

Поверхность потенциальной энергии.

5

Представление молекулярных орбиталей (МО) в виде линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО).

6

Учет симметрии ядерной конфигурации при рассмотрении электронной задачи. Элементы и операции симметрии.

7

Точечные группы симметрии. Представления точечных групп, неприводимые представления и таблицы характеров.

8

Полуэмпирические методы квантовой химии. Методы, использующие нулевое дифференциальное перекрывание.

9

Расширенный метод Хюккеля. Метод Хюккеля для электронных систем. Возможности и ограничения применения полуэмпирических методов квантовой химии.

10

Межмолекулярное взаимодействие и его описание в квантовой химии. Ориентационная и индукционная составляющие. Дисперсионное взаимодействие. Ван-дер-Ваальсовы комплексы. Водородная связь.

11

Нежесткие молекулы. Электронно-колебательное взаимодействие. Эффекты Яна-Теллера.

12

Современное программное обеспечение квантово-химических расчетов. Наиболее распространенные программные комплексы (MOPAC, GAUSSIAN и др.).

13

Двухатомные молекулы. Простейшие модели описания на основе методов молекулярных орбиталей и валентных схем.

14

Качественный анализ геометрического строения малых многоатомных молекул на основе метода МО. Диаграммы Уолша.

15

Координационные соединения. Теория кристаллического поля.

16

Органические соединения. Приближения, используемые при расчетах и при интерпретации электронного строения органических соединений. Близость свойств соединений в гомологических рядах и переносимость орбиталей локальных фрагментов молекул.

17

Качественная теория реакционной способности органических соединений. Индексы реакционной способности: индексы свободной валентности, заряды на атомах, индексы Фукуи, энергии катионной, анионной и радикальной локализации.


6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1. Цирельсон В. Г. Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела. – М.: Бином, 2010. – 496 с.

2. Барановский В. И. Квантовая механика и квантовая химия. – М.: Академия, 2008. – 384 с.

б) дополнительная литература:

1. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. – М.: Мир, 2001. – 519 с.

2. Грибов Л.А., Муштакова С.П. Квантовая химия. – М.: Гардарики, 1999. – 390 с.

3. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул. – М.: Высш. шк., 1979. – 407 с.

4. Дьюар М., Догерти Р. Теория возмущенных молекулярных орбиталей в органической химии. – М.: Мир, 1977. – 695 с.

5. Кларк Т. Компьютерная химия. – М.: Мир, 1990. – 381 с.

6. Маррел Дж., Кеттл С., Теддер Дж. Химическая связь. – М.: Мир, 1980. – 382 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. A. Granovsky, Firefly version 7.1.G. – http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html

2. WinMopac, version 7.21. – http://www.psu.ru/science/soft/winmopac/index_e.html

3. NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase. —

http://cccbdb.nist.gov/



Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией