Кластерные методы

Часто (например, при расчетах нестехиометрических кристаллов) целесообразно рассчитать лишь некоторый атомный или молекулярный фрагмент кристалла – кластер. Основной метод, используемый для это цели– метод Хартри-Фока. Одна из распространенных его кластерных модификаций – так называемый X -метод. Корреляция электронов здесь по-прежнему игнорируется, а обменный потенциал представляется в виде:

V_x(r ) = -3 ((3/8 ) (r ))^1/3. (5.11)

Несмотря на кажущуюся упрощенность, X-метод дает хорошее количественное описание не только локализованных состояний, но и зонной структуры твердых тел. Для этого используют метод “погруженного” кластера: одноэлектронные функции раскладывают по базису из локализованных орбиталей и функций Блоха. Метод успешно применяется для изучения магнитных свойств веществ, химической связи и др.

Квантовая химия атома

Лекции-6.5 часов, семинар – 2 ч.

1.1 Принципы квантовой механики

1.2 Вариационный принцип. Решение уравнения Шредингера

1.3 Приближение независимых частиц

1.4 Метод самосогласованного поля

1.5 Приближение центрального поля

1.6 Атомные орбитали и их характеристики

1.7 Антисимметричность электронной волновой функции

1.8 Детерминант Слейтера

1.9 Метод Хартри-Фока

1.10 Ограниченный и неограниченный методы Хартри-Фока

1.11 Квантовохимическая трактовка решений уравнений Хартри-Фока

1.12 Электронные конфигурации атомов с точки зрения квантовой химии

к разделу "Лекции"

на основную страницу предметной комиссии по квантовой химии

2. Квантовая химия молекул

2.1 Введение

2.2 Приближение Борна-Оппенгеймера

2.3 Метод Хартри-Фока для молекул

2.4. Приближение МО ЛКАО. Уравнения Рутана.

2.5 Ограничения метода ХФ

2.6 Электронная корреляция

2.7 Метод конфигурационного взаимодействия

2.8 Метод многоконфигурационного взаимодействия. Теорема Бриллюэна

2.9 Теория возмущений

2.10 Метод валентных связей

2.11 Точность учета электронной корреляции

2.12. Расчет энергии диссоциации химических связей

2.13. Иерархия методов квантовой химии

2.14 Неэмпирическая квантовая химия

2.15 Базисные функции для неэмпирических расчетов

2.16. Полуэмпирическая квантовая химия

2.17. Метод Полного Пренебрежения Дифференциальным Перекрыванием (ППДП или CNDO).

2.18. Метод Частичного (или Промежуточного) Пренебрежения Дифференциальным Перекрыванием (INDO).

2.19 Метод Модифицированного Частичного (или Промежуточного) Пренебрежения Дифференциальным Перекрыванием (MINDO).

2.20. Метод Модифицированного Пренебрежения Дифференциальным Перекрыванием (MNDO).

2.21 Разделение s - и p -электронов. p -электроннное приближение

2.22. Метод Парризера-Попла-Парра

2.23. Метод МО Хюккеля

2.24 Расширенный метод Хюккеля

2.25 Точность квантовохимических расчетов химических свойств молекул

к разделу "Лекции"

на основную страницу предметной комиссии по квантовой химии

3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕВведение

3.1. Орбитальная картина химической связи

 3.1.1. Конструктивная и деструктивная интерференция орбиталей3.1.2. Молекулярные орбитали и их симметрийная классификация3.1.3. Электронные конфигурации двухатомных молекул3.1.4. Анализ заселенностей орбиталей по Малликену Понятие о зарядах и порядках связей

3.2. Пространственное распределение электронной плотности

 3.2.1. Деформационная электронная плотность3.2.2.Топологическая теория

3.3. Электростатический и энергетический аспекты описания химической связи3.4. Многоатомные молекулы

 3.4.1. Локализация и гибридизация орбиталей3.4.2. Модель отталкивания электронных пар Гиллеспи и строение молекул

3.5. Химическая связь в координационных соединениях

 3.5.1. Теория кристаллического поля и теория поля лигандов3.5.2. Спектрохимический ряд3.5.3. Комплексы сильного и слабого полей. Магнитные свойства комплексов3.5.4. Энергия стабилизации кристаллическим полем3.5.5. Теория поля лигандов3.5.6. Правило 18 электронов

3.6. Эффект Яна-Теллера

Иллюстративный материал к разделу "Химическая связь и межмолекулярное взаимодействие"

к разделу "Лекции"

на основную страницу предметной комиссии по квантовой химии

КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РЕАКЦИЙ.

Химические реакции в газовой фазе

Элементарный акт химической реакции

Расчет поверхности потенциальной энергии химической реакции

Расчет особых точек ППЭ

Путь химической реакции

Теория переходного состояния химической реакции

Квантовохимическое описание химических реакций в жидкой и твердой фазе

Роль орбитальной симметрии

Индексы реакционной способности

Молекулярный электростатический потенциал

Метод граничных орбиталей. Теория жестких и мягких кислот и оснований.

Абсолютная жесткость и абсолютная мягкость молекулярных систем

Функции Фукуи

Энергия диссоциации химической связи в молекулярной системе

Орбитальные модели взаимодействия молекул с поверхностью. Хемосорбция

Квантовая химия каталитических реакций

Литература

к разделу "Лекции"

на основную страницу предметной комиссии по квантовой химии