Detail předmětu
Kvantová chemie
FCH-MC_KVCHAk. rok: 2024/2025
Základní koncepce kvantové mechaniky, operátory, vlnové funkce a vlastní hodnoty, Heisenbergův princip neurčitosti a jeho důsledky.
Jednoduché kvantově mechanické modely (částice v jedno a třírozměrné jámě, harmonický oscilátor, tuhý rotátor, vodíkový atom).
Chemická vazba, Born-Oppenheimerova aproximace, molekulární iont vodíku, LCAO - MO aproximace, hybridizační a lokalizační vazby, VSEPR metoda, molekulové orbitaly v pevných látkách.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základy fyziky - kinematika hmotného bodu, elektrostatické pole
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkušební termíny nejsou vypisovány, studenti si termíny navrhují individuálně v průběhu celého zkouškového období.
není
Učební cíle
Student získá praktické vědomosti umožňující používaní aparátu kvantové mechaniky. Pochopí principy chování systémů v mikro i makrosvětě na základě kvantově mechanických řešení elektronové struktury atomu a molekul.
Základní literatura
Pelikán P., Lapčík L., Zmeškal O., Krčma F.: Fyzikální chemie, Struktura hmoty. VUTIUM Brno, Brno 2000. (CS)
Doporučená literatura
Atkins P. W., Friedman R.: Molecular Quantum Mechanics. Oxford University Press, Oxford 2005. (EN)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program NPCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Elementární základy kvantové mechaniky. Operátory a jejich charakteristické hodnoty.
3. Postuláty kvantové mechaniky. Heisenbergův vztah neurčitosti.
4. Jednoduché systémy v kvantové mechanice. Částice v potenciálové jámě. Tunelový efekt.
5. Lineární harmonický oscilátor.
6. Sférické souřadnice. Tuhý rotátor.
7. Atom vodíku.
8. Moment hybnosti v kvantové mechanice a jeho vlastnosti.
9. Orbitální a spinový moment hybnosti. Skládání momentů hybnosti.
10. Elektronová struktura atomu. Problém mnoha částic v kvantové mechanice. Permutační operátory. Slaterův determinant. Pauliho vylučovací princip. Elektronová konfigurace atomu. Atomové termy.
11. Chemická vazba. Molekulový ion H2+. Heitlerův - Londonův model molekuly H2.
12. Bornova-Oppenheimerova aproximace. Molekulové orbitály (MO). Aproximace LCAO MO. Lokalizované a delokalizované molekulové orbitály. Hybridizace.
13. Metoda VSEPR a geometrie molekul. Teorie krystalového pole. Chemická vazba v tuhých látkách. Semiempirické metody molekulových orbitalu.
Konzultace v kombinovaném studiu
Vyučující / Lektor
Elearning