1 / 34

Kvantna kemija Primjena kvantne teorije na kemiju

Kvantna kemija Primjena kvantne teorije na kemiju. Literatura. P.W. Atkins and R.S. Friedman , Molecular Q uantum M echnics. P.W. Atkins, P h y sical C hemistr y. R. Eisberg and R. Resnik, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles.

dara-conrad
Download Presentation

Kvantna kemija Primjena kvantne teorije na kemiju

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kvantna kemija Primjena kvantne teorije na kemiju

  2. Literatura P.W. Atkins and R.S. Friedman, Molecular Quantum Mechnics P.W. Atkins, Physical Chemistry R. Eisberg and R. Resnik, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles Preduvjet za ovaj kolegij je temeljito poznavanje matematičkih metoda u kemiji. (vidi ftp.chem.pmf.hr/download/dbabic )

  3. Sadržaj Uvod ◙ čestice i valovi Problemi klasične znanosti krajem 19. stoljeća ◙stabilnost i dimenzije atoma i molekula ◙ zračenje crnog tijela ◙ fotoelektrični efekt ◙ spektar atoma vodika ◙ Bohrov model atoma

  4. Kvantna teorija dualna (valna i čestična) priroda materije ◙ valna priroda čestica ◙ vremenski neovisna Schrödingerova jednadžba ◙ spin – neklasično (kvantno) svojstvo elektrona i ostalih čestica ◙ valna funkcijaidentičnih čestica ◙ postulati valne mehanike ◙ posljedice postulata valne mehanike Jednostavni kvantni sustavi ◙ čestica u kutiji ◙ harmonički oscilator

  5. Atomi ◙ atom vodika ◙ višeelektronski atomi ◙ atomski spektri Molekule ◙ Born-Oppenheimerova aproksimacija ◙ metoda molekularnih orbitala (MO) ◙ homonuklearne dvoatomske molekule ◙ hibridizacija ◙ Hückelova metoda (HMO) ◙ ostale MO metode (-tehnika, PPP, CI) ◙VB pristup ◙ teorija ligandnog polja ◙ uloga simetrije u kvantnoj kemiji

  6. Tri osnovnedimenzije: dužina(L), masa(M) i vrijeme (T) [km]=Ldimenzija kilometra je dužina, (kvadratne zagrade označavaju dimenziju) (dimenzija metra je dužina, dimenzija nautičke milje je dužina, itd) [min]=Tdimenzija minute je vrijeme (dimenzija sekunde je vrijeme, dimenzija godine je vrijeme, itd.) [kg]=Mdimenzija kilograma je masa ( dimenzija tone je masa, dimenzija grama je masa, itd.)

  7. Dimenziona analiza Dimenziona analiza koristi činjenicu da se zbrajati, oduzimati i izjednačavati ne mogu veličine različitih dimenzija! Koristeći dimenzionu analizu može se vrlo mnogo zaključiti o mogućim zakonitostima prirode!

  8. Primjer dimenzione analize : Koja je zakonitost centrifugalne sile? Promatrajmo kamen koji je učvršćen na kraju uzice i kojeg vrtimo držeći slobodni kraj uzice. Kolika je centrifugalna sila kojom taj kamen djeluje na uzicu? Očiglednom se čini ovisnost te sile o: m – masa kamena v – brzina kamena r – polumjer kružnice vrtnje(dužina uzice) Da li sila ovisi o godišnjem dobu? O mjestu vrtnje? O imenu osobe koja vrši eksperiment? O materijalu i boji uzice? O otporu zraka? Najvažnije je razlikovanje bitnog od nebitnog!

  9. Zaključujemo: Centrifugalna sila je neka (nepoznata) funkcija od m, v i r! F=f(m,v,r) pokušajmo F=marbvc gdje su a, b i c nepoznati eksponenti! [F]=[m]a[r]b[v]c Koje su dimenzije F, m, r i v? To daje: Da nađemo [F] koristimo poznatu jednađbu u koju ulazi F! [m]=M [r]=L [v]=LT-1 [F]=? F=ma  [F]=[m][a] a=dv/dt  [a]=[v]/[t]=LT-2 drugi Newtonov zakon! [F]=MLT-2

  10. Slijedi: [F]=MLT-2 = MaLb (LT-1)c = MaLb+cT-c Usporedba lijeve i desne strane daje: a=1, c=2, b= -1 dakle: Taj rezultat je točan do na faktor. (faktor ovisi o jedinicama. Moglo bi biti 2 puta toliko, 5 puta toliko itd. U ovom slučaju faktor je 1).Dimenziona analiza je dala glavni dio zakonitosti, F je proporcionalno masi m, obrnuto proporcionalno radijusu r i proporcionalno kvadratu brzine v2! Nepoznati faktor proporcionalnosti možemo dobiti jednim jedinim mjerenjem!

  11. Pokušajte na isti naćin dobiti zakonitost za frekvenciju (učestalost) njihanja njihala. O čemu ta učestalost ovisi? njihalo Njihalo je jedan primjer harmoničnog oscolatora. A razumjevanje harmoničkog oscilatora je temelj za razumjevanje svih spektroskopskih pojava!

  12. Karakteristike zračenja (EM valovi): • Monohromatsko zračenje (čisti valovi) imaju točno definirane veličine itd. • Složeni valovi(linearne kombinacije monohromatskih valova) - neprecizno definirane veličine , , itd. Elektromagnetski valovi nemaju materijalnu podlogu - suštinski različiti od materijalnih valova!

  13. Elektromagnetski valovi Nema određen položaj u prostoru brzina svjetlosti (c=300000km*s-1) l - valna dužina n=c/l - frekvencija k=1/l - valni broj Čestice (x,y,z) - točan položaj m - masa v - brzina čestice p=mv - impuls čestice Ek=p2/(2m) - kinetička energija Dualna slika svijeta

  14. Pitanja

More Related