Lehrinhalte
Die Grundlagen und Anwendungsbereiche der Quantenchemie werden besprochen. Die diskutierten Methoden sind unter anderem Hartree–Fock-Theorie und Dichtefunktionaltheorie sowie ausgewählte post-Hartree–Fock-Methoden. Es werden weiterhin die Limitierungen der besprochenen Methoden und benötigte Korrekturen (z.B. Solvatation, Dispersion) diskutiert. Die Methoden werden anhand der Elektronenstrukturen organischer Molekülen und anorganischer Komplexe veranschaulicht. Zentraler Bestandteil der Vorlesung ist die Verknüpfung quantenchemischer Rechnungen mit dem Experiment, beispielsweise über theoretische Spektroskopie. Dazu werden die theoretischen Konzepte in eigenen quantenchemischen Rechnungen angewandt.
Literatur
F. Jensen Introduction to Computational Chemistry Wiley 1999; A. Szabo und N.S. Ostlund Modern Quantum Chemistry Dover 1996; W. Koch und M.C. Holthausen A Chemist's Guide to Density Functional Theory Wiley 2001; weitere Literaturhinweise im Online-Vorlesungsverzeichnis und während der Vorlesung
Voraussetzungen
B.COM oder Teilnahme an vergleichbaren Lehrveranstaltungen zur Theoretischen und/oder Computerchemie ist wünschenswert.
Weitere Informationen
Die ausführlichen Herleitungen der Methoden, die in der Lehrveranstaltung Quantenchemie I vorgestellt werden, werden in der Lehrveranstaltung Quantenchemie II durchgeführt. Die Quantenchemie I richtet sich somit ausdrücklich auch an Studierende, die Schwerpunkte in experimentellen Fächern legen.
Bei Bedarf kann die Veranstaltung auf Englisch gehalten werden.
Offizielle Kursbeschreibung
Teilnehmende lernen ein breites Spektrum quantenchemischer Methoden kennen und erfahren, nach welchen Kriterien eine Elektronenstrukturmethode für eine gegebene Fragestellung auszuwählen ist. Sie lernen, den erwarteten Rechenaufwand und die erwünschte Genauigkeit gegeneinander abzuwägen. Teilnehmende werden in die Lage versetzt, in der Literatur verwendete Methoden kritisch zu hinterfragen. Sie lernen, eine chemische Fragestellung in entsprechende Rechenschritte zu übertragen, diese in einem Quantenchemie-Programm durchzuführen und mit dem Experiment zu vergleichen
Online-Angebote
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- Lehrende: Carlos Michael Jimenez Munoz
- Lehrende: Justin Krampe
- Lehrende: Vera Krewald
- Lehrende: Frederik Scherz
- Lehrende: Shweta Singh