Квантовая химия
-
Определение и история квантовой химии
- Квантовая химия — это раздел химии, который использует квантовую механику для описания химических систем.
- Зарождение квантовой химии связано с открытием уравнения Шредингера и его применением к атому водорода.
- Уолтер Хайтлер и Фриц Лондон внесли значительный вклад в развитие квантовой химии, применив квантовую механику к двухатомной молекуле водорода.
-
Электронная структура и теория валентных связей
- Электронная структура атома или молекулы определяется решением уравнения Шредингера.
- Метод валентных связей (VB) Слейтера и Полинга фокусируется на попарных взаимодействиях между атомами.
- Теория молекулярных орбиталей (MO) Хунда и Малликена позволяет предсказывать спектроскопические свойства лучше, чем метод VB.
-
Теория функционала плотности (DFT)
- Модель Томаса-Ферми была разработана для описания многоэлектронных систем на основе электронной плотности.
- DFT использует метод Кона-Шэма для улучшения условий обмена и корреляции.
- DFT является популярным методом в вычислительной химии благодаря низким вычислительным требованиям и сравнительной точности с другими методами.
-
Химическая динамика
- Квантовая динамика используется для решения уравнения Шредингера для изучения движения молекул.
- Полуклассическая динамика и молекулярная динамика являются другими подходами к динамике молекул.
- Адиабатическая химическая динамика и неадиабатическая химическая динамика представляют собой различные приближения для описания движения молекул.
-
Рекомендации и источники
- Статья Гавроглу и Симонса предлагает исторический обзор квантовой химии.
- Карплюс и Портер обсуждают степень, в которой химия была сведена к квантовой механике.
- Ссылки на дополнительные ресурсы и учебные материалы доступны в статье.
Полный текст статьи: