CHE 134  Quantenchemie I

Moduldetails
Modulverantwortliche: Prof. Dr. Carmen Herrmann

Anzeige im Stundenplan: CHE 134

Dauer: 9

Anzahl Wahlkurse: 0

Credits: 6,0

Startsemester: SoSe 20

Qualifikationsziele:
Solides Grundwissen theoretische Chemie und Quantenchemie, insbesondere Hartree-Fock-Theorie
Inhalte:
1) Grundlagen der Quantenmechanik
- Operatoren und Observablen, Erwartungswerte, zeitabhängige und zeitunabhängige Schrödingergleichung
- Konstruktion des Hamiltonoperators für Moleküle
- Born–Oppenheimer-Näherung
- Pauli-Prinzip
- Näherungsansätze für die Wellenfunktion (Hartree-Produkt, Slaterdeterminante, Spin- und Raumorbitale)
- Interpretation der Wellenfunktion als Wahrscheinlichkeitsdichte - Variationsprinzip
- Störungstheorie
- Atomare Einheiten

2) Mathematische Einführung:
- Vektoren
- Matrizen
- Determinanten - Unitäre Transformationen
- Eigenwertgleichungen
- Lineare Operatoren

3) Hartree–Fock-Theorie
- Definition von Slater-Determinanten über den Antisymmetrisierungsoperator
- Erwartungswerte und Matrixelemente von Ein- und Zweiteilchenoperatoren für Slaterdeterminanten (insbesondere Energieerwartungswert)
- Coulomb- und Austauschintegrale
- Columb-, Austausch- und Fock-Operator
- Ableitung des Hartree–Fock-Gleichungen anhand des Variationsprinzips
- Invarianz von Erwartungswerten unter unitären Transformationen der Orbitale
- Koopmans Theorem
- Brillouin-Theorem
- Hartree–Fock-Theorie für Closed-Shell-Systeme (Restricted Hartree–Fock (RHF))
- Hartree–Fock-Gleichungen in Basisdarstellung - Dichtematrix
- Fockmatrix - Symmetrische Orthogonalisierung der Basis
- Self-Consistent-Field-Algorithmus
- Moleküleigenschaften aus Hartree–Fock-Theorie in Basisdarstellung; Populationsanalyse
- Hartree–Fock-Theorie für Open-Shell-Systeme (Unrestricted Hartree–Fock (UHF))
- Basissätze in praktischen quantenchemischen Berechnungen

4) Einführung Moller-Plesset-Störungstheorie und Dichtefunktionaltheorie (DFT)
Anmeldefristen
Phase Block Anmeldung von | bis Ende Abmeldung
Anmeldephase Semester 10.02.2020 09:00 | 27.02.2020 13:00 27.02.2020 13:00
Nachmeldephase Semester 16.03.2020 09:00 | 19.03.2020 13:00 19.03.2020 13:00
Ummelde- und Korrekturphase Semester 20.04.2020 09:00 | 30.04.2020 13:00 30.04.2020 13:00
Kurse
Nummer Name Pflicht Semester Credits  
62-134.1 Quantenchemie I Ja 1 3,0  
62-134.1 Quantenchemie I   SoSe 20  
62-134.1 Quantenchemie I   SoSe 21  
62-134.1 Quantenchemie I   SoSe 22  
62-134.1 Quantenchemie I   SoSe 23  
62-134.1 Quantenchemie I   SoSe 24  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I Ja 1 3,0  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I   SoSe 20  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I   SoSe 21  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I   SoSe 22  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I   SoSe 23  
62-134.2 Übungen zur Quantenchemie I   SoSe 24  
Leistungen
Kurs/Modulabschlussleistungen Leistungen Bestehenspflicht Gewichtung
Modulabschlussleistungen   Blockprüfung Ja 100%
Modulabschlussprüfungen
Prüfung Datum Lehrende Bestehenspflicht
1  Klausur Fr, 7. Aug. 2020, 12:00 - 14:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
2  Klausur Di, 29. Sep. 2020, 08:00 - 10:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
3  Take-Home-Exam Fr, 23. Jul. 2021, 10:00 - 11:30 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
4  Take-Home-Exam Mo, 20. Sep. 2021, 10:00 - 11:30 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
5  Klausur Mi, 27. Jul. 2022, 09:00 - 11:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
6  Klausur Do, 22. Sep. 2022, 12:00 - 14:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
7  Klausur Mi, 19. Jul. 2023, 10:00 - 12:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann; Dr. Michael Deffner Ja
8  Klausur Mi, 20. Sep. 2023, 10:00 - 12:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann; Dr. Michael Deffner Ja
9  Klausur Di, 16. Jul. 2024, 10:00 - 12:00 Dr. Michael Deffner; Prof. Dr. Carmen Herrmann Ja
10  Klausur Fr, 13. Sep. 2024, 12:00 - 14:00 Prof. Dr. Carmen Herrmann; Dr. Michael Deffner Ja
Modulverantwortliche
Prof. Dr. Carmen Herrmann