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量子化学

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主讲:
黄明宝  
学校:
中科院  
类别:
数理化生
时间:
2015-08-05 16:37
教程简介:
量子化学(quantum chemistry)是理论化学的一个分支学科,是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系;分子与分子之间的相互..查看详细
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量子化学视频教程简介:

量子化学(quantum chemistry)是理论化学的一个分支学科,是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系;分子与分子之间的相互作用;分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。
 
1927年海特勒和伦敦用量子力学基本原理讨论氢分子结构问题,说明了两个氢原子能够结合成一个稳定的氢分子的原因,并且利用相当近似的计算方法,算出其结合能。由此,使人们认识到可以用量子力学原理讨论分子结构问题,从而逐渐形成了量子化学这一分支学科。
 
量子化学的研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能,及其结构与性能之间的关系;分子与分子之间的相互作用;分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。
 
量子化学可分基础研究和应用研究两大类,基础研究主要是寻求量子化学中的自身规律,建立量子化学的多体方法和计算方法等,多体方法包括化学键理论、密度矩阵理论和传播子理论,以及多级微扰理论、群论和图论在量子化学中的应用等。应用研究是利用量子化学方法处理化学问题,用量子化学的结果解释化学现象。
 
量子化学的研究结果在其他化学分支学科的直接应用,导致了量子化学对这些学科的渗透,并建立了一些边缘学科,主要有量子有机化学、量子无机化学、量子生物和药物化学、表面吸附和催化中的量子理论、分子间相互作用的量子化学理论和分子反应动力学的量子理论等。
 
三种化学键理论建立较早,至今仍在不断发展、丰富和提高,它与结构化学和合成化学的发展紧密相联、互相促进。合成化学的研究提供了新型化合物的类型,丰富了化学键理论的内容;同时,化学键理论也指导和预言一些可能的新化合物的合成;结构化学的测定则是理论和实验联系的桥梁。

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