Современная теоретическая химия (на иностранном языке) / Modern Theoretical Chemistry - учебный курс | ИСТИНА – Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных

Автор: Новаковская Ю.В.
Год создания: 2022
Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
Курс на иностранном языке
Описание: Курс читается на английском языке и предназначен для магистрантов-иностранцев 1 года обучения химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, специализирующихся в области физической химии, а также неорганической, органической и биологической химии. Цель курса: изучить основные концепции, используемые в современной теоретической химии для описания стационарных и динамических характеристик молекулярных систем, основанные на квантовой модели их электронного и ядерного строения и применяемые для оценки реакционной способности молекул и кинетики их реакционных взаимодействий, а также установить связь данных концепций с классическими теориями химического строения, статистической термодинамики и кинетики химических реакций. Программа курса: Уравнение Шредингера и оператор эволюции. Временное и стационарное описание молекулярных систем. Электронная и ядерная задача. Адиабатическое приближение. Возможность физической интерпретации частных задач и ее ограничения. Поверхности потенциальной энергии и потенциальные барьеры: классическое и квантовое преодоление. Основные подходы квантовой механики, позволяющие определять вероятности реализации различных каналов химических превращений и оценивать полное и дифференциальные сечения химической реакции. Привлечение данных о классической динамике частиц в определенных физических условиях для оценки уровневой, микроскопической и макроскопической констант скорости химического превращения. Применимость допущения о равновесии изучаемой реакционной системы и ее описания в рамках канонического ансамбля Гиббса. Анализ стационарных и динамических условий применимости приближения адиабатичности при описании бинарных процессов, реализующихся при столкновении частиц. . Приближение об отсутствии влияния внутренних квантовых состояний частиц на характер их взаимодействия. Предельный случай: уравнение Траутца-Льюиса. Уточнение классического уравнения теории абсолютных скоростей реакций. Определение трансмиссионного фактора. Стационарные характеристики системы на различных стадиях химического превращения. Многоконфигурационное описание электронных состояний молекул при анализе больших областей конфигурационного пространства. Особенности распределения суммарной электронной плотности молекул реагентов, продуктов и переходного комплекса. Методы изучения процессов с участием частиц, находящихся в разных (основном или возбужденном) электронных состояниях. Основные применяемые квантовохимические методы: их особенности, возможности и ограничения. Изучение динамики химического превращения. Варианты реализации неэмпирической молекулярной динамики, отвечающие различным способам согласования эволюции ядерной и электронной подсистем молекулы. Бинарные столкновения. Применимость адиабатического приближения при анализе гамильтоновой динамики столкновений. Неэмпирическая молекулярная динамика Борна-Оппенгеймера и границы применимости теоремы Гельмана-Фейнмана. Лагранжева динамика молекулярных систем при явном учете динамики эволюции электронной подсистемы. Метод Кара-Паринелло и тепловое разделение электронной и ядерной подсистем. Учет дополнительных сил Пулаи. Выход за рамки адиабатического приближения при анализе реакционной динамики. Использование адиабатического базиса электронных состояний и применение техники перескока между потенциальными поверхностями. Использование базиса диабатических электронных состояний и построение усредненных потенциалов. Приближенные аналитические выражения. Классический критерий Месси адиабатичности процесса и варианты его обобщения на случай многомерной квантовомеханической задачи. Аналитические приближения поверхностей потенциальной энергии. Силовые поля. Классическая молекулярная динамика. Комбинирование классического и квантового подходов при описании конформационных и реакционных превращений в молекулярных системах больших размеров. Методы соединения классической и квантовой подсистем с помощью атом-связки или подстраиваемого пограничного атома (группы атомов). Методы включения квантовой подсистемы в классическое окружение: механическое, электронное и электронное с поляризацией классической части. Химическое превращение как перераспределение электронной плотности. Основные концепции решения электронного уравнения Шредингера. Интерпретация решений: локализованные орбитали; теория граничных орбиталей и вероятность химического превращения. Теоретическое определение химического потенциала и электроотрицательности частиц. Неэмпирическое введение понятий жесткости и мягкости; теория Пирсона жестких и мягких кислот и оснований в ее современном представлении. Электронные функции Фукуи и ориентационные эффекты в химических реакциях. Сжатые функции Фукуи и количественные оценки электрофильности и нуклеофильности частиц. Влияние внешних полей на химические превращения. Характеристики молекул, определяющие их линейный и квадратичный отклик на внешнее электрическое и магнитное поля. Реакции, протекающие под воздействием излучения. Основные допущения при оценке вероятностей спектральных переходов. Индуцированные и спонтанные переходы. Колебательная релаксация, безызлучательное изменение электронного состояния и излучательная потеря энергии: внутренняя и интеркомбинационная конверсия, флуоресценция и фосфоресценция Равновесные условия и времена жизни молекул в возбужденных состояниях. Фотохимические процессы и особенности реализации в различных электронных состояниях. Теоретические оценки характерных времен указанных процессов
Добавил в систему: Новаковская Юлия Вадимовна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

Современная теоретическая химия (на иностранном языке) / Modern Theoretical Chemistryучебный курс

Преподавание курса