Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Kvantekemi

Overordnede kursusmål

De studerende indføres i de kvantekemiske begreber, der er grundlæggende for hele kemien. Kvantekemien fokuserer på den elektroniske energi og struktur af atomer og molekyler, specielt kvanteteorien for den kemiske binding. Desuden bliver de studerende bekendt med den teoretiske baggrund, som er nødvendig for at bruge relevant computersoftware. Endelig bibringes de studerende en nødvendig baggrund for at forstå den moderne kemiske litteratur.

See course description in English

Læringsmål

  • 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

Kursusindhold

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.

Anbefalede forudsætninger

01005/01015/01920/26201/26271/26202

Undervisningsform

forelæsninger og opgaveløsning

Fakultet

Bemærkninger

Projektet er obligatorisk og tæller 20% af eksamenskarakteren.

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Engelsk

Varighed

13 uger

Institut

Kemi

Kursus ID 26261
Kursustype Bachelor
Semesterstart Uge 35
Semester slut Uge 48
Dage tirs 13-17
Pris

7.500,00 kr.

0 pladser tilbage

Tilmelding