Kvantekemi

• Redegøre for kvantemekanikkens postulater og generelle principper
• Redegøre for Schrödingerligningen for hydrogenatomet og dens løsninger, herunder impulsmomenter
• Redegøre for elektronspin, spin-orbitaler og mange-elektron bølgefunktioner repræsenteret ved Slater determinanter
• Forklare termsymboler for mange-elektron atomer
• Løse Schrödingerligningen for atomer og molekyler ved at anvende variationsmetoder
• Forklare molekylers egenskaber ud fra molekylorbital beskrivelsen
• Anvende kvalitative molekylorbital beskrivelser herunder Hückels pi-elektron-teori, til at fortolke molekylers egenskaber
• Anvende og vurdere ab initio kvantemekaniske metoder
• Benytte moderne kvantekemiske programmer til at beregne og forudsige molekylers egenskaber
• Redegøre for begrænsningerne ved Hartree-Fock metoden

Kvantemekanikkens postulater og generelle principper; bølgefunktioner, operatorer, Schrödingerligningen, Heisenbergs ubestemthedsprincip. Hydrogenatomet; impulsmoment, atomorbitaler, elektronspin, spin-bane kobling, term symboler. Variationsmetoden og perturbationsteori. Mange-elektron atomer; Slater determinanter, Hartree-Fock methoden, term symboler. Den kemiske binding; Born-Oppenheimer approksimationen, en- og to-elektron molekyler, molekylorbitaler (MO) beskrevet som linearkombinationer af atomorbitaler (LCAO), Hartree-Fock-Roothaan ligningerne. Kvalitativ teori for kemisk binding; Kvalitativ MO teori, Hückel metoden. Computerkemi; basissæts, computersoftware, molekylære-egenskaber. Introduktion til post Hartree-Fock metoder; Møller-Plesset perturbationsteori (MP2). Ved et mindre computer-kemi projekt vil de studerende få praktisk erfaring med anvendelse af relevant software på konkrete kemiske systemer.

01005/01015/01920/26201/26271/26202

forelæsninger og opgaveløsning

Projektet er obligatorisk og tæller 20% af eksamenskarakteren.