Kvantová teorie molekul

Sylabus

Úvod.

Atomové jednotky.

Bornova-Oppenheimerova a adiabatická aproximace.

Ion molekuly vodíku.

Molekula vodíku Heitlerova-Londonova metoda. Vylepšení výpočtu molekuly vodíku. Náboj jádra jako parametr. Zahrnutí iontových stavů. Vzájemná polarizace atomů vodíku. Hundova-Mullikenova metoda. Korelace pohybu elektronů. Korelace a Hundova-Mullikenova metoda. Výpočet Jamese a Coolidge. Porovnání teorie a experimentu.

Metody VB a LCAO.

Klasifikace stavů dvouatomových molekul.

Kmity a rotace molekul. Úvod. Kmity a rotace dvouatomových molekul. Morseho potenciál. Kmity a rotace víceatomových molekul.

Báze atomových orbitalů. Reálné kulové funkce. Radiální části pro vodíkupodobný atom. Slaterovy funkce. Gaussovské funkce. Označení bází.

Hybridizace vlnových funkcí. Hybridizace sp^3. Hybridizace sp^2. Hybridizace sp.

Höckelova metoda. Zavedení Höckelovy metody. Výpočet ethylenu Höckelovou metodou. Cyklické uhlovodíky. Lineární polyeny. Náboj na atomu a další charakteristiky. Vztah mezi energií a mírou vazby. Polarizovatelnost.

Metoda FEMO.

Hartreeho rovnice.

Hartreeho-Fockovy rovnice v obecném tvaru.

Uzavřené a otevřené slupky.

Hartreeho-Fockovy rovnice pro uzavřené slupky.

Roothaanovy rovnice pro uzavřené slupky. Odvození Roothaanových rovnic. Příklad na řešení Roothaanových rovnic.

Hartreeho-Fockovy rovnice pro otevřené slupky.

Roothaanovy rovnice pro otevřené slupky.

Slaterova-Condonova pravidla.

Semiempirické metody. Úvod. Metoda CNDO. Metoda INDO. Metoda NDDO. Metoda RCNDO. Metoda MINDO. Metoda MNDO. Metoda PPP. Další semiempirické metody.

Zobecněná Höckelova metoda.

Celková energie molekul. Referenční stavy. Složky celkové energie.

Korelační energie. Původ korelační energie. Přímé započtení korelace. Metoda konfigurační interakce. Metoda vázaných klastrů. M\o llerova-Plessetova metoda.

Metoda funkcionálu hustoty. Úvod. Hohenbergův-Kohnův teorém. Kohnovy-Shamovy rovnice. Aproximace lokální hustoty.

Viriálový teorém. Hyperviriálový teorém. Viriálový teorém. Použití v Bornově-Oppenheimerově aproximaci.

Hellmanův-Feynmanův teorém. Odvození teorému. Příklad. Dvouatomové molekuly.

Van der Waalsovy interakce. Úvod. Interakce dvou oscilujících dipólů. Interakce dvou atomů vodíku. Výpočty mezimolekulových interakčních energií.

Chemická reaktivita.

Analytický klastrový model. Úvod. Kvantový analytický klastrový model. Topologický analytický klastrový model. Závislost interpolačních formulí na 1/N^{1/3}. Nestacionární vlastnosti.

Časový vývoj systémů. Úvod. Zobecněná kinetická rovnice. Pauliho kinetická rovnice.

Anotace

Bornova-Oppenheimerova a adiabatická aproximace. Hückelova metoda. Hartreeho,

Hartreeho-Fockovy a Roothaanovy rovnice. Semiempirické a ab initio metody kvantové chemie. Korelační energie. Symetrie. Mezimolekulární interakce. Polarizovatelnost. Kmity molekul. Chemická reaktivita.

Vhodné pro studenty magisterského a doktorského studia.