PC II- Atombau und chemische Bindung (WS 2005/2006)

21 302 V/Ü (4+2)

Dozent: PD Dr. Leticia González

Vorlesung und Übungen:

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Vorlesung: Mi. und Fr. 8:15-10:00 in Hörsaal, Takustr. 3
Übungen: Do. 10:00-12:00 in SR. 34.16/17 und 24.16, Takustr. 3
Beginn: 19. Oktober 2005

Diese Vorlesung richtet sich an Bachelor Studenten. Voraussetzungen sind Module 14 und 15.

Zielsetzungen

Vermittlung von Grundlagen der Quantentheorie und ihrer Anwendung auf einfache, chemisch relevante Beispiele (Kasten, Tunneleffekt, Oszillator), insbesondere auf die Beschreibung der Elektronenstruktur von Atomen und kleinen Molekülen (MO-Theorie, chemische Bindung). Kenntnis dieser Themen ist notwendige Bedingung für das Verständnis zahlreicher Aspekte der Chemie einschließlich der Spektroskopie.

Inhalt der Vorlesung

  • Quantentheorie: Einführung
    1. Was klassische Mechanik nicht erklären konnte
    2. Welle-Teilchen-Dualismus
    3. Atommodelle
  • Grundlagen der Quantenmechanik
    1. Schrödinger Gleichung
    2. Operatoren
    3. Postulate
  • Zeitunabhängige Schrödinger-Gleichung für einfache Systeme
    1. Translation. Freies Teilchen, Teilchen im Kasten, Teilchen im Potentialtopf, Tunneleffekt
    2. Schwingung. Harmonisches Oszillator
    3. Rotation. Bahndrehimpulses eines Teilchens, Starrer Rotator
  • Das Wasserstoffatom
    1. Atomorbitale
    2. Spin
    3. Atomare Einheiten
  • Näherungsverfahren
    1. Variationsprinzip
    2. Störungstheorie
  • Mehrelektronenatome
    1. Elektronenkonfigurationen. Hartree-Produkt. Slater Determinanten
    2. Das Periodensystem
    3. Termsymbole. Auswahlregen. Spin-Bahn-Kopplung
  • Chemische Bindung
    1. Born-Oppenheimer Näherung
    2. VB-Theorie: Das Wasserstoffmolekül
    3. MO-Theorie: Das Wasserstoffmolekülion
    4. Molekulare Termsymbole
    5. MO-Theorie homo- und heteronuklearer zweiatomiger Moleküle
    6. Vielatomige Moleküle, Hybridisierung, Hückel-Verfahren
    7. Einführung in der Symmetrie des Körpers, Charaktertafeln, Dreiatomige Moleküle und Walsh-Diagramme
    8. Ionische Bindung, Gitterenergien, Born-Habercher-Kreizprozesse

Übungen

Hier werden wöchentlich die Übungsaufgaben erscheinen.

Prüfungsleistung

Dies ist eine Pflicht-Lehrveranstaltung mit 8 Leistungspunkten (ECTS). Zum Bestehen ist die erfolgreiche Teilnahme an den drei Klausuren notwendig. Nähere Infos werden hier erscheinen.
  • Erste Klausur, 25% : 18 Nov. 2005, 8:00 Hörsaal, Takustr. 3. Ergebnisse
  • Zweite Klausur, 25% : 16 Dez. 2005, 8:00 Hörsaal, Takustr. 3 Ergebnisse
  • Dritte Klausur, 50%: 22 Feb. 2006, 8:30 in the Hörsaal, Takustr. 3. Ergebnisse und Noten
  • Nachklausur, 100%: 22 Marz. 2006, 8:30 in the Hörsaal, Takustr. 3. Ergebnisse

    Scheinen koennen ab Mo. 03.04 im 36.09, Takustr. 3, abgeholt werden

    Frohe Ostern! und evt. bis nächstes Semester

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Lehrevaluation mit

Auf Beschluss des Institutsrats vom 12.10.2005 soll die Evaluation der Lehrveranstaltungen ab dem Wintersemester 2005 mit der Software Unizensus durchgeführt werden und die bisherige Evaluation durch Papierfragebögen ersetzen. Unter Unizensus werden Fragebögen für alle vom Institut angebotenen Lehrveranstaltungen online zur Verfügung gestellt. Evaluierende Studenten müssen sich mit einem sog. TOKEN validieren, welches sie zur einmaligen Bewertung einer Lehrveranstaltung berechtigt.

Die TOKENs bekommen Sie gegen Ende der Vorlesung von mir.

Unizensus wird die benutzten TOKENs am Ende der Evaluation ausgeben, um in einer Tombola einige Gewinn-TOKENs ziehen zu lassen. Bitte bewahren Sie also Ihre TOKENs nach der Verwendung sorgfältig auf.

Zugang zum Evaluationsportal für:

Vorlesung und Übung

Literatur

  • P. W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford UP
  • N. Levine, "Quantum Chemistry". Prentice-Hall International, Inc. Englewooks Cliffs, New Jersey
  • G. Wedler: Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Wiley
  • D. A. MacQuarrie, "Quantum Chemistry". Oxford University Press.
  • H. Haken, H. C. Wolf, "The Physics of Atoms and Quanta". Springer.