Analizy populacyjne i rzedy

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Analizy populacyjne i rzedy"

Transkrypt

1 Rzedy Analizy populacyjne i rzedy Kraków, 30 listopada 2005 Analizy populacyjne i rzedy

2 O czym mówimy? Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Analizy populacyjne podzia l populacji N elektronów miedzy poszczególne atomy, a nawet orbitale atomowe w rozsadny sposób. Analizy populacyjne i rzedy

3 Rzedy Do czego sie przydaja? Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Przybliżona informacja o rozk ladzie g estości elektronowej w rozdzielczości atomów Szybkie obliczanie predyktorów reaktywności chemicznej (np. funkcji Fukuiego) w rozdzielczości atomowej Interpretacja elektrostatyki oddzia lywań molekularnych Określanie przep lywów ladunku (CT) mi edzy fragmentami Nawiazanie do intuicji chemicznej Analizy populacyjne i rzedy

4 Rzedy Różne typy analiz populacyjnych Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Podzia l populacji elektronowej na 2 zasadnicze sposoby: w przestrzeni Hilberta podzia l pomi edzy orbitale atomowe - analiza Mullikena - analiza Löwdina > odmian e stanowi analiza multipolowa w przestrzeni fizycznej rozk lad g estości na przyczynki atomowe - analiza Hirshfelda podzia l przestrzeni na baseny atomowe - analiza Voronoi - analiza Badera Analizy populacyjne i rzedy

5 Rzedy Jednoczastkowa macierz gestości Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Definicja: ρ(q, q ) := dq 2... Reprezentacja ρ(q, q ) w bazie funkcyjnej: dq N Ψ(q, q 2,..., q N )Ψ (q, q 2,..., q N ) (1) ρ(q, q ) = ij φ i (q)φ j (q )P ij (2) w przypadku bazy ortogonalnej: P ij = dq dq φ i (q)ρ(q, q )φ j (q ) (3) Analizy populacyjne i rzedy

6 Rzedy Jednoczastkowa macierz gestości c.d. Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Przejście od bazy {φ i } do bazy {φ i } zwi azanej z poprzednia transformacja typu LCAO φ = φ C: P = CPC Wykorzystujac warunek normalizacji dla gestości można otrzymać, że w dowolnej bazie N = Tr(PS) (4) Analizy populacyjne i rzedy

7 Analiza Mullikena Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Zapisujemy (4) w bazie AO (S 1): N = A q M a [ { }}{ P ab S ba ] a A b }{{} qa M (5) q M a q M A populacja elektronowa orbitalu atomowego a populacja elektronowa atomu A Analizy populacyjne i rzedy

8 Rzedy Cechy analizy Mullikena Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne ukryta definicja atomu w czasteczce określonego przez wycentrowane na nim funkcji bazy równy podzia l populacji nak ladania (konsekwencja powyższych) problemy z funkcjami dyfuzyjnymi i polaryzacyjnymi + prostota + dotyczy dowolnego typu funkcji falowej w przybliżeniu LCAO (także wielowyznacznikowej) 1. 1 jedyna różnica to inna postać macierzy g estości Analizy populacyjne i rzedy

9 Analiza Löwdina Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Zapisujemy (4) w bazie symetrycznie ortogonalizowanych orbitali atomowych (OAO). N = Tr( P) = A [ P aa ] a A }{{} qa L (6) Można też zdefiniować populacje w poszczególnych AO. Uzasadnienie: OAO najbardziej przypominaja AO spośród orbitali ortogonalnych. Analizy populacyjne i rzedy

10 Rzedy Cechy analizy Löwdina Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne + Dzi eki zastosowaniu bazy ortogonalizowanej jest stabilniejsza od analizy Mullikena przy zwi ekszaniu bazy + Prostota i popularność Definicja atomu w czasteczce jest nadal niejawna i podejrzana Analizy populacyjne i rzedy

11 Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Cummulative Atomic Multipole Moments Przypisujemy atomom nie tylko ladunki, ale i wyższe momenty multipolowe. Dowolny moment molekularny można roz lożyć na przyczynki w duchu analizy Mullikena: 2 : x k y l z m = ( Z A xay k Az l A m ) P ab χ a x k y l z m χ b A a A b }{{} x k y l z m A Transformacja x k y l z m A do po lożeń jader atomowych CAMM 2 (Sokalski and Poirier, 1983) Analizy populacyjne i rzedy

12 Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Cummulative Atomic Multipole Moments + Sa w stanie opisać anizotropie atomów w czasteczkach + Lepiej przybliżaja rozk lad ladunku w czasteczce na chemicznych odleg lościach niż molekularne momenty multipolowe + Daja rozsadnie uproszczone wyrażenia na energie miedzymolekularnego oddzia lywania elektrostatycznego, potencja l elektrostatyczny - Bardziej skomplikowane w interpretacji niż ladunki Mullikena, raczej do celów ilościowych niż jakościowych - Zależne od przyj etej bazy 3 3 choć uwzglednienie wyższych momentów powoduje silna kompensacje tych różnic w momentach molekularnych Analizy populacyjne i rzedy

13 Analiza Hirshfelda Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Wprowadzamy g estości elektronowe... ρ( x)... dla moleku ly ρ 0 A ( x)... dla izolowanego atomu ρ 0 A ρ0 A ( x)... dla promoleku ly ρ A ( x) =?... dla atomu w czasteczce (AIM) Analizy populacyjne i rzedy

14 Rzedy Analiza Hirshfelda c.d. Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne (analiza oparta na teorii informacji, uj ecie ahistoryczne) Cel: Zdefiniować ρ A ( x) w ten sposób, by możliwie dobrze przypomina ly ρ 0 A ( x), a równocześnie dok ladnie odtwarza ly ρ( x) w każdym punkcie. Kryterium: minimalizacja sumy entropii wzglednych Kullbacka-Lieblera S[ρ A ρ 0 A ] dla wszystkich atomów Wiez (lokalny): x : A ρ A( x) = ρ( x) Analizy populacyjne i rzedy

15 Rzedy Analiza Hirshfelda c.d. Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Uzyskujemy rezultat: ρ A ( x) = ρ( x) ρ0 A ( x) ρ 0 ( x) (7) Interpretacja gie ldowa... Ca lkowanie g estości AIM populacje elektronowe atomów. Analizy populacyjne i rzedy

16 Rzedy Cechy analizy Hirshfelda Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne + Precyzyjna i rozsadna fizycznie definicja AIM + Wyniki mniej zależne od bazy + Dodatkowe informacja (poza ca lkowitym ladunkiem AIM) rozk lad g estości w AIM + Gestości AIM sa v-reprezentowalne Wymaga ca lkowania numerycznego Uwaga: Atomy Hirshfelda sa nieskończone i przenikaja sie. Analizy populacyjne i rzedy

17 Analiza Voronoi Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Danemu atomowi przypisany jest ten obszar przestrzeni, który jest bliższy jemu niż jakimkolwiek innym atomom (coś à la komórka Wignera-Seitza). Poważna wada: różne pierwiastki maja różne promienie atomowe, co zupe lnie nie przek lada sie na rozmiary komórek Voronoi. Analizy populacyjne i rzedy

18 Analiza Badera Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Bardziej realny wybór basenów atomowych w oparciu o topologiczne cechy pola g estości elektronowej ρ ρ( x) Każde jadro to atraktor pola ρ AIM wg Badera to basen atrakcji każdego jadra AIM sa zatem na ogó l nieskończone, każde 2 atomy sa oddzielone powierzchnia spe lniaj ac a warunek ρ( x) n( x) Linia pola ρ l acz aca 2 jadra, nie przechodzaca przez nieskończoność wyznacza wiazanie chemiczne 4. 4 W analizie Badera możliwa jest też ilościowa dyskusja rzedów Analizy populacyjne i rzedy

19 Rzedy Przyk lad analizy Badera etylen Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne (Bader, ) Analizy populacyjne i rzedy

20 Analiza Badera c.d. Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Dodatkowe informacje 2 ρ. Wykazuje duże wartości tam, gdzie wystepuje koncentracja chmury elektronowej (wiazania chem., pary niewiaż ace, pow loki wewnetrzne atomów) Bardzo czu ly na zmiany przebiegu funkcji ρ Nawiazanie do pojeć z metody VSEPR Analizy populacyjne i rzedy

21 Szkic algorytmu Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne Cel: wyznaczyć baseny atrakcji oraz zidentyfikować atraktory (Henkelman et al., 2005) 1 Pokrywamy przestrzeń jednorodna siatka, w każdym punkcie obliczamy gestość 2 Startujemy z losowo wybranego punktu P jeśli jest w najbliższym otoczeniu punkt P majacy wieksz a gestość idziemy do tego punktu jeśli nowy punkt ma już przypisany basen atrakcji dodajemy wszystkie punkty z bieżacej ścieżki do tego basenu wpp kontynuujemy bieżac a ścieżke. jeśli takiego nie ma znaleźliśmy atraktor kończymy scieżke wszystkie punkty z obecnej ścieżki należa do jego basenu atrakcji Analizy populacyjne i rzedy

22 Przyk lad Analizy populacyjne Rzedy Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne (Henkelman et al., 2005) Analizy populacyjne i rzedy

23 Rzedy niedoida a analizy populacyjne Informacje wst epne Podzia l populacji mi edzy orbitale atomowe Rozk lad g estości na przyczynki atomowe Podzia l przestrzeni na baseny atomowe niedoida a analizy populacyjne stan obecny Analiza Mullikena Analiza Löwdina Analiza Hirshfelda Analiza Badera najbliższe plany Analiza multipolowa Analizy populacyjne i rzedy

24 O czym mówimy? Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy Niestety, rzedy (indeksy wartościowości) jeszcze trudniej zdefiniować niż ladunki. Powód: brak klasycznego odpowiednika. Pewniki: Rzad wiazania kowalencyjnego wynosi tyle... ile mamy par wiaż acych (Lewis and Kossel) Dla czasteczek 2 at.: rzad = (N b N a )/2 gdzie N b liczba elektr. na orbitalach wiażacych, N a na antywiaż acych Analizy populacyjne i rzedy

25 Rzedy Do czego sie przydaja? niedoida a rzedy Nawiazanie do tradycyjnych pojeć używanych w chemii Ocena efektów wiaż acych miedzy parami atomów (np. w stanach przejściowych) Przewidywanie reaktywności atomu w czasteczce na podstawie jego wartościowości Lepsze zrozumienie sensu fizycznego zawartego w intuicyjnym pojeciu wiazania chemicznego Analizy populacyjne i rzedy

26 Rzedy Na czym oprzeć definicj e? niedoida a rzedy Sugestie: lokalizacja orbitali molekularnych wykorzystanie sensu zawartego w 2-elektronowej macierzy g estości (ew. macierzach wyższych rz edów) podejście Badera (patrz wyżej) Analizy populacyjne i rzedy

27 Dwa podejścia Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy bezwzgl edne struktura elektronowa samej tylko moleku ly różnicowe zmiany w strukturze elektronowej zwiazane z tworzeniem moleku ly Analizy populacyjne i rzedy

28 Rzedy Populacja nak ladania Mullikena niedoida a rzedy q AB = a A P ab S ba b B + Niezmiennik wzgledem rotacji czasteczki i hybrydyzacji AO + Oddaje koncentracje chmury elektronowej w obszarze miedzy atomami A i B Pewien miernik si ly wiazania ale nie jego krotności w rozumieniu chemicznym. W szczególności nie przyjmuje wartości oko lo 1, 2, 3 dla pojedynczych, podwójnych, potrójnych. Pierwsza próba określenia rzedu wiazania w metodach pó lempirycznych. Analizy populacyjne i rzedy

29 Rzedy Dwuelektronowa macierz g estości niedoida a rzedy Definicja: ρ 2 (q 1, q 2 ; q 1, q 2) N(N 1) 2 dq 3... dq N Ψ(q 1, q 2, q 3..., q N )Ψ (q 1, q 2, q 3,..., q N ) W przybliżeniu jednowyznacznikowym mamy faktoryzacje: ρ 2 (q 1, q 2 ; q 1, q 2) = 1 [ ] ρ(q 1, q 2 1)ρ(q 2, q 2) ρ(q }{{} 1, q 2)ρ(q 2, q 1) }{{} I II (8) I Iloczyn niezależnych rozk ladów II Cz eść wymienna Analizy populacyjne i rzedy

30 Rzedy Mayera Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy BAB M = 2 [(P S) ab (P S) ba + (P S) ab (P S) ba ] (9) a A b B Przes lanki: dwuatomowy przyczynek do normalizacji cześci wymiennej 2-el. macierzy gestości niezmiennik wzgledem hybrydyzacji atomów wiodacy sk ladnik dwuatomowego przyczynku do energii wymiennej w HF E HF AB,x 2R 1 AB B AB (10) funkcja korelacji mi edzy fluktuacjami populacji atomowych (ˆq A ˆq A )(ˆq B ˆq B ) = B AB (11) Analizy populacyjne i rzedy

31 Rzedy Wartościowości wg Mayera niedoida a rzedy B M AB = 2 a A Wolna wartościowość: F M A [(P S) ab (P S) ba + (P S) ab (P S) ba ] b B = [(P P )S] ab [(P P )S] ba (12) a,b A Ca lkowita wartościowość: VA M = B AB + F A (13) B A Analizy populacyjne i rzedy

32 Rzedy Rzedy Gopinathana-Juga niedoida a rzedy B M AB = 2 a A [(P S) ab (P S) ba + (P S) ab (P S) ba ] b B Rzedy G-J maja sie do rzedów Mayera, jak analiza Löwdina do analizy Mullikena: BAB GJ = 2 [( P ab )2 + ( P ab )2 ] (14) a A b B Analizy populacyjne i rzedy

33 Wartościowość wg G-J Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy G-J definiuja wartościowość (V A ) i wolna wartościowość (F A ) w sposób istotnie różny od Mayera: V GJ A = B A B GJ AB (15) F GJ A = V r A V A (16) gdzie VA r wartościowośc odniesienia (liczba ca lkowita, zgodna z intuicja chemiczna) 5. 5 Niestety: w przypadku baz poszerzonych to podejście zawodzi. Analizy populacyjne i rzedy

34 Rzedy Wartościowość wg G-J c.d. niedoida a rzedy Wolna wartościowość G-J wyraża pozosta l a w atomie A zdolność do tworzenia kowalencyjnych. gdy F A > 0 subvalent gdy F A < 0 hipervalent Hiperkoordynacja hiperwalencyjności (np. CLi 6 ). Analizy populacyjne i rzedy

35 Rzedy Cechy rz edów Mayera i G-J niedoida a rzedy + Prostota i popularność + Można uogólnić na przypadek funkcji wielowyznacznikowej Tylko kowalencyjna sk ladowa wiazania Analizy populacyjne i rzedy

36 Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy Opiera si e na poj eciu promoleku ly Wyraża rzad wiazania przez zmiany w macierzy gestości zwiazane z tworzeniem moleku ly z promoleku ly Oznaczenia: P σ macierze gestości dla czasteczki P 0σ macierze gestości dla promoleku ly odniesienia Analizy populacyjne i rzedy

37 Definicja promoleku ly Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy Promoleku la uk lad z lożony z izolowanych fragmentów przesunietych w miejsca ich po lożeń w czasteczce 6 Można rozważać fragmenty zarówno jedno- jak i kilkuatomowe W promolekule z definicji nie ma nak ladania mi edzy orbitalami różnych fragmentów Baza, w której wyrażamy macierze P σ i P 0σ dla moleku ly: OAO dla ca lej moleku ly dla promoleku ly: OAO ortogonalizowane tylko na pojedynczych fragmentach! (SAL) 6 Inne określenia: Separated Fragments Limit (SFL), Separated Atoms Limit Analizy populacyjne i rzedy

38 Rzedy Indeksy Nalewajskiego-Mrozka (1) niedoida a rzedy Normalizacja diagonalnych elementów dwuelektronowej macierzy gestości Γ µ;ν Γ µν;µν (z pozostawieniem wy l acznie cz lonów kwadratowych w P i n A a A P aa) 7 VA ion = 1 [ ( na ) 2 + ( ( P 2 aa) 2 + ( Paa) 2)] (17) V cov A = a A V ion a <a a A a A ( ( P aa ) 2 + ( P aa ) 2) (18) AB = n A n B (19) AB = ( ( P ab )2 + ( P ab )2) (20) a A b B V cov 7 (Nalewajski and Mrozek, 1994) Analizy populacyjne i rzedy

39 Rzedy niedoida a rzedy Indeksy Nalewajskiego-Mrozka (1) c.d. indeksy jonowe wywodza sie cześci kulombowskiej, kowalencyjne z cześci wymiennej Pokazano, że wk lad od VAB ion kasuje sie w ca lkowitej wartościowości z cześci a wk ladu VA ion. 8 Poza tym VAB ion może przyjmować znaczne wartości dla par fragmentów dalekich od siebie Modyfikacja indeksów jonowych zmodyfikowane indeksy N-M, które okazuja sie sumować do V Tr( P 2 + P 2 ). 8 (Nalewajski et al., 1996) Analizy populacyjne i rzedy

40 Rzedy Indeksy Nalewajskiego-Mrozka (2) niedoida a rzedy Podzia l sumy rzedów V Tr( P 2 + P 2 ) 9 V ion A = 1 2 V cov A V cov AB a A = a A = a A b B ( ( P aa) 2 + ( P aa) 2) (21) (a <a) a A ( ( P aa ) 2 + ( P aa ) 2) (22) ( ( P ab )2 + ( P ab )2) (23) 9 (Mrozek et al., 1998) Analizy populacyjne i rzedy

41 Rzedy Indeksy Nalewajskiego-Mrozka (3) niedoida a rzedy Podzia l sumy rzedów określonej jako V Tr(P P + P P ) V ion A V cov A V cov AB = a A = 2 a A = 2 a A b B ( ) Paa P aa + Paa P aa (a <a) a A (P aa P aa + P aa P aa ) ( P ab P ba + P ab P ba ) (24) (25) (26) Analizy populacyjne i rzedy

42 Rzedy niedoida a rzedy Jak stad otrzymać sumaryczne rzedy? B NM AB = V AB + w A ABV A + w B ABV B (27) gdzie V X to sumaryczne indeksy jednocentrowe, a V XY dwucentrowe, natomiast wk lady indeksów jednocentrowych najrozsadniej jest przyjać jako: w A AB = V AB C A V AC (28) (jako proporcjonalne do wk ladów dwucentrowych). Analizy populacyjne i rzedy

43 Rzedy niedoida a rzedy Zależność od promoleku ly odniesienia Rzedy N-M zależa silnie od wybranej definicji promoleku ly odniesienia Wybór promoleku ly arbitralne rozmieszczenie elektronów kryterium minimalnej reorganizacji P średniowanie po różnych stanach otwartych pow lok Analizy populacyjne i rzedy

44 Rzedy niedoida a rzedy Troch e szczegó lów średniowanie... Promoleku la otwartopow lokowa (typowy przypadek) konieczne uśrednianie indeksów po ekwienergetycznych konfiguracjach otwartopow lokowych atomów. Obliczenia dla otwartopow lokowych atomów: ROHF Średniowanie dotyczy tylko indeksów jednocentrowych Liczba elektronów w zdegenerowanej pow loce obecnie: wg zasady Aufbau potencjalne problemy z pierwiastkami bloku d może być konieczne podawanie obsadzeń explicite Analizy populacyjne i rzedy

45 Średniowanie c.d. Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy Dla każdego atomu: generuj równoważne (ekwienergetyczne sensu HF) konfiguracje elektronowe dla zdegenerowanej pow loki dla każdej konfiguracji oblicz indeksy jednocentrowe uśrednij otrzymane indeksy jednocentrowe Przyk lad: 8 O (2p 4 ) Analizy populacyjne i rzedy

46 Cechy rz edów N-M Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy + dostarczaja nie tylko sumarycznego rzedu, ale i poszczególnych wk ladów (jonowy kowalencyjny, jednoatomowy dwuatomowy) + poprawne rzedy także dla o znacznym stopniu jonowości + pokazano, że metody bezwzgledne i tak korzystaja implicite z pewnego stanu odniesienia podejście różnicowe jest jedynym rozsadnym fizycznie 10 podawane wzory dot. tylko przybliżenia 1-wyznacznikowego koncepcja średniowania nie jest do końca jasna... arbitralność doboru promoleku ly 10 Żeby mówić o wiazaniu trzeba określić co ma być powiazane Analizy populacyjne i rzedy

47 Rzedy niedoida stan obecny niedoida a rzedy Analiza Mayera rzedy, ca lkowite i wolne wartościowości Analiza Gopinatana-Juga Analiza Nalewajskiego indeksy wg def P 2. Analizy populacyjne i rzedy

48 To be continued Analizy populacyjne Rzedy niedoida a rzedy Dzi ekuj e za uwag e i zapraszam do dyskusji Analizy populacyjne i rzedy

49 Rzedy Bibliografia Bader, R. F., Atoms and Molecules, Henkelman, G., Arnaldsson, A., and Jónsson, H.: 2005, Computational Material Science Mrozek, J., Nalewajski, R. F., and Michalak, A.: 1998, Polish Journal of Chemistry 72, 1779 Nalewajski, R. F. and Mrozek, J.: 1994, International Journal of Quantum Chemistry 51, 187 Nalewajski, R. F., Mrozek, J., and Mazur, G.: 1996, Canadian Journal of Chemistry 74(6), 1121 Sokalski, W. A. and Poirier, R.: 1983, Chemical Physics Letters 98(1), 96 Analizy populacyjne i rzedy

Oddzia lywania miedzycz. jony molekularne lub atomy. edzy A i B:

Oddzia lywania miedzycz. jony molekularne lub atomy. edzy A i B: Notatki do wyk ladu XIII Oddzia lywania miedzycz asteczkowe A i B zamknietopow lokowe czasteczki, jony molekularne lub atomy. Energia oddzia lywania E oddz mi edzy A i B: E oddz = E AB (E A + E B ) ()

Bardziej szczegółowo

Modelowanie molekularne

Modelowanie molekularne Ck08 Modelowanie molekularne metodami chemii kwantowej Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej Wydział Chemii UJ Wykład 7 http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2007/ Podstawowe idee i metody

Bardziej szczegółowo

Rzędy wiązań chemicznych

Rzędy wiązań chemicznych Seminarium Magisterskie Rzędy wiązań chemicznych w ujęciu Teorii Komunikacji Opracowanie Dariusz Szczepanik Promotor Dr hab. Janusz Mrozek Rzędy wiązań chemicznych w ujęciu Teorii Komunikacji Plan prezentacji

Bardziej szczegółowo

Struktura elektronowa czasteczek. przybliżenie Borna-Oppenheimera. równania Schrödingera dla elektronów przy ustalonym po lożeniu jader

Struktura elektronowa czasteczek. przybliżenie Borna-Oppenheimera. równania Schrödingera dla elektronów przy ustalonym po lożeniu jader Notatki do wyk ladu VII Struktura elektronowa czasteczek przybliżenie Borna-Oppenheimera rozwiazanie równania Schrödingera dla elektronów przy ustalonym po lożeniu jader przybliżenie jednoelektronowe metoda

Bardziej szczegółowo

CHEMIA KWANTOWA MONIKA MUSIA L METODA HÜCKLA. Ćwiczenia. http://zcht.mfc.us.edu.pl/ mm

CHEMIA KWANTOWA MONIKA MUSIA L METODA HÜCKLA. Ćwiczenia. http://zcht.mfc.us.edu.pl/ mm CHEMIA KWANTOWA MONIKA MUSIA L METODA HÜCKLA Ćwiczenia Zwi azki organiczne zawieraj ace uk lady π-elektronowe Sprzȩżony uk lad wi azań podwójnych: -C=C-C=C-C=C-C=C- Skumulowany uk lad wi azań podwójnych:

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 9 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Symbol termu: edu (sumy ca lkowitego orbitalnego momentu edu i ca lkowitego spinu) Przyk lad: 2 P 3. kwantowa

Symbol termu: edu (sumy ca lkowitego orbitalnego momentu edu i ca lkowitego spinu) Przyk lad: 2 P 3. kwantowa Notatki do wyk ladu VI (z 18.11.2013) Symbol termu: 2S+1 L (1) L -liczba kwantowa ca lkowitego orbitalnego momentu pedu Duże litery S, P, D, F, itd. dla L=0, 1, 2, 3, itd. 2S+1 - multipletowość; S - liczba

Bardziej szczegółowo

Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych. Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych. Geometria cząsteczek Geometria cząsteczek decyduje zarówno o ich właściwościach fizycznych jak i chemicznych, np. temperaturze wrzenia,

Bardziej szczegółowo

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe Wiązania jonowe i kowalencyjne Ograniczenia teorii Lewisa Orbitale cząsteczkowe Kombinacja liniowa orbitali atomowych Orbitale dwucentrowe Schematy nakładania orbitali Diagramy

Bardziej szczegółowo

Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka)

Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Notatki do wyk ladu V Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Metoda wariacyjna, w której przyjmuje sie, że przybliżona funkcja falowa, opisujaca stan uk ladu n-elektronowego ma postać wyznacznika Slatera,

Bardziej szczegółowo

Notatki do wyk ladu IV (z 27.10.2014)

Notatki do wyk ladu IV (z 27.10.2014) Dla orbitalnego momentu p edu (L): Notatki do wyk ladu IV (z 7.10.014) ˆL ψ nlm = l(l + 1) ψ nlm (1) ˆL z ψ nlm = m ψ nlm () l + 1 możliwych wartości rzutu L z na wyróżniony kierunek w przestrzeni (l -liczba

Bardziej szczegółowo

Rozdzia l 11. Przestrzenie Euklidesowe Definicja, iloczyn skalarny i norma. iloczynem skalarnym.

Rozdzia l 11. Przestrzenie Euklidesowe Definicja, iloczyn skalarny i norma. iloczynem skalarnym. Rozdzia l 11 Przestrzenie Euklidesowe 11.1 Definicja, iloczyn skalarny i norma Definicja 11.1 Przestrzenia Euklidesowa nazywamy par e { X K,ϕ }, gdzie X K jest przestrzenia liniowa nad K, a ϕ forma dwuliniowa

Bardziej szczegółowo

Lokalizacja Orbitali Molekularnych

Lokalizacja Orbitali Molekularnych Lokalizacja Orbitali Molekularnych Regionalnie Zlokalizowane Orbitale Molekularne Marek Giebułtowski Seminarium magisterskie w Zakładzie Chemii Teoretycznej UJ Spis Treści 1 Przegład Metod Lokalizacyjnych

Bardziej szczegółowo

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Ćwiczenia. Monika Musia l

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Ćwiczenia. Monika Musia l STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Ćwiczenia Monika Musia l Uk lad zamkniȩtopow lokowy: N elektronów; N 2 elektronowa: Ψ = 1 N! orbitali. Funkcja falowa N- φ 1 (1)α(1)

Bardziej szczegółowo

i elektronów w czasteczkach (laboratoryjnym) operator Hamiltona dla czasteczki dwuatomowej (jadra 2M b a i b; m -masa elektronu e 2 r ij

i elektronów w czasteczkach (laboratoryjnym) operator Hamiltona dla czasteczki dwuatomowej (jadra 2M b a i b; m -masa elektronu e 2 r ij Notatki do wyk ladu IX Rozdzielenie ruchu jader i elektronów w czasteczkach W dowolnym uk ladzie wspó lrzednych (laboratoryjnym) operator Hamiltona dla czasteczki dwuatomowej (jadra a i b)ma postać: Ĥ

Bardziej szczegółowo

TEORIA FUNKCJONA LÓW. (Density Functional Theory - DFT) Monika Musia l

TEORIA FUNKCJONA LÓW. (Density Functional Theory - DFT) Monika Musia l TEORIA FUNKCJONA LÓW GȨSTOŚCI (Density Functional Theory - DFT) Monika Musia l PRZEDMIOT BADAŃ Uk lad N elektronów + K j ader atomowych Przybliżenie Borna-Oppenheimera Zamiast funkcji falowej Ψ(r 1,σ 1,r

Bardziej szczegółowo

Teoria funkcjona lu g

Teoria funkcjona lu g Notatki do wyk ladu XI Teoria funkcjona lu g estości Density Functional Theory - DFT Czy znajomość funkcji falowej jest niezb edna? Ψ(1,, 3,..., N) dla uk ladu N-elektronowego zależy od 4N zmiennych (dla

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 10 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16

Bardziej szczegółowo

Orbitale typu σ i typu π

Orbitale typu σ i typu π Orbitale typu σ i typu π Dwa odpowiadające sobie orbitale sąsiednich atomów tworzą kombinacje: wiążącą i antywiążącą. W rezultacie mogą powstać orbitale o rozkładzie przestrzennym dwojakiego typu: σ -

Bardziej szczegółowo

Entropowe indeksy wiązań chemicznych na gruncie teorii informacji

Entropowe indeksy wiązań chemicznych na gruncie teorii informacji UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI WYDZIAŁ CHEMII PRACA MAGISTERSKA Entropowe indeksy wiązań chemicznych na gruncie teorii informacji Dariusz Szczepanik Praca wykonana w Zakładzie Metod Obliczeniowych Chemii pod

Bardziej szczegółowo

TEORIA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

TEORIA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii TERIA RBITALI MLEKULARNYCH (M) Metoda (teoria) orbitali molekularnych (M) podstawy metody M - F. Hund, R.S. Mulliken Teoria M zakłada, że zachowanie się elektronu w cząsteczce opisuje orbital molekularny

Bardziej szczegółowo

Normy wektorów i macierzy

Normy wektorów i macierzy Rozdzia l 3 Normy wektorów i macierzy W tym rozdziale zak ladamy, że K C. 3.1 Ogólna definicja normy Niech ψ : K m,n [0, + ) b edzie przekszta lceniem spe lniaj acym warunki: (i) A K m,n ψ(a) = 0 A = 0,

Bardziej szczegółowo

Inżynieria Biomedyczna. Wykład XII

Inżynieria Biomedyczna. Wykład XII Inżynieria Biomedyczna Wykład XII Plan Wiązania chemiczne Teoria Lewisa Teoria orbitali molekularnych Homojądrowe cząsteczki dwuatomowe Heterojądrowe cząsteczki dwuatomowe Elektroujemność Hybrydyzacja

Bardziej szczegółowo

Analizy populacyjne, ªadunki atomowe

Analizy populacyjne, ªadunki atomowe Dodatek do w. # 3 i # 4 Šadunki atomowe, analizy populacyjne Q A = Z A N A Q A efektywny ªadunek atomu A, Z A N A liczba porz dkowa dla atomu A (czyli ªadunek j dra) efektywna liczba elektronów przypisana

Bardziej szczegółowo

Metody obliczeniowe chemii kwantowej oparte na funkcji falowej. Dla uk ladu N elektronów i K j ader atomowych hamiltonian przyjmuje postać:

Metody obliczeniowe chemii kwantowej oparte na funkcji falowej. Dla uk ladu N elektronów i K j ader atomowych hamiltonian przyjmuje postać: Metody obliczeniowe chemii kwantowej oparte na funkcji falowej Równanie Schrödingera: ĤΨ = EΨ Dla uk ladu N elektronów i K j ader atomowych hamiltonian przyjmuje postać: Ĥ = h 2 K α=1 1 2M α 2 α h2 2m

Bardziej szczegółowo

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych 1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych 1 1.1. Struktura elektronowa atomów Rozkład elektronów na pierwszych czterech powłokach elektronowych 1. powłoka 2. powłoka 3. powłoka

Bardziej szczegółowo

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,

Bardziej szczegółowo

Notatki do wyk ladu V (z ) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka)

Notatki do wyk ladu V (z ) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Notatki do wyk ladu V (z 03.11.014) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Metoda wariacyjna, w której przyjmuje sie, że przybliżona funkcja falowa, opisujaca stan uk ladu n-elektronowego ma postać wyznacznika

Bardziej szczegółowo

Hierarchia baz gaussowskich (5)

Hierarchia baz gaussowskich (5) Hierarchia baz gaussowskich (5) Bazy split-valence czyli VDZ, VTZ, etc. (np. bazy Pople a 6-31G, 6-311G, etc) Bazy split-valence spolaryzowane VDZP, VTZP, etc. Bazy bazy Dunninga (konsystentne korelacyjnie)

Bardziej szczegółowo

Temat Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra Ocena celująca. Uczeń:

Temat Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra Ocena celująca. Uczeń: Chemia - klasa I (część 2) Wymagania edukacyjne Temat Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra Ocena celująca Dział 1. Chemia nieorganiczna Lekcja organizacyjna. Zapoznanie

Bardziej szczegółowo

JEDNOSTKI ATOMOWE =1, m e =1, e=1, ; 1 E 2 h = 4, J. Energia atomu wodoru lub jonu wodoropodobnego w jednostkach atomowych:

JEDNOSTKI ATOMOWE =1, m e =1, e=1, ; 1 E 2 h = 4, J. Energia atomu wodoru lub jonu wodoropodobnego w jednostkach atomowych: do wyk ladu z 1.10.13 Atom wodoru i jon wodoropodobny Ze - ladunek jadra, e - ladunek elektronu, µ - masa zredukowana µ = mem j m e+m j ( µ m e ) M j - masa jadra, m e - masa elektronu, ε 0 - przenikalność

Bardziej szczegółowo

Notatki do wyk ladu IV (z ) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka)

Notatki do wyk ladu IV (z ) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Notatki do wyk ladu IV (z 1.11.01) Metoda Hartree-Focka (Hartree ego-focka) Metoda wariacyjna, w której przyjmuje sie, że przybliżona funkcja falowa opisujac a stan uk ladu n-elektronowego ma postać wyznacznika

Bardziej szczegółowo

Ligand to cząsteczka albo jon, który związany jest z jonem albo atomem centralnym.

Ligand to cząsteczka albo jon, który związany jest z jonem albo atomem centralnym. 138 Poznanie struktury cząsteczek jest niezwykle ważnym przedsięwzięciem w chemii, ponieważ pozwala nam zrozumieć zachowanie się materii, ale także daje podstawy do praktycznego wykorzystania zdobytej

Bardziej szczegółowo

Rotacje i drgania czasteczek

Rotacje i drgania czasteczek Rotacje i drgania czasteczek wieloatomowych Gdy znamy powierzchnie energii potencjalnej V( R 1, R 2,..., R N ) to możemy obliczyć poziomy energetyczne czasteczki. Poziomy te sa w ogólności efektem: rotacji

Bardziej szczegółowo

Teoria funkcjona lu g Density Functional Theory (DFT)

Teoria funkcjona lu g Density Functional Theory (DFT) Teoria funkcjona lu g estości Density Functional Theory (DFT) Cz eść slajdów tego wyk ladu pochodzi z wyk ladu wyg loszonego przez dra Lukasza Rajchela w Interdyscyplinarnym Centrum Modelowania Matematycznego

Bardziej szczegółowo

Stany atomu wieloelektronowego o określonej energii. być przypisywane elektrony w tym stanie atomu.

Stany atomu wieloelektronowego o określonej energii. być przypisywane elektrony w tym stanie atomu. Notatki do wyk ladu VI Stany atomu wieloelektronowego o określonej energii. Konfiguracja elektronowa atomu - zbiór spinorbitali, wykorzystywanych do konstrukcji funkcji falowej dla danego stanu atomu;

Bardziej szczegółowo

Metody obliczeniowe chemii teoretycznej

Metody obliczeniowe chemii teoretycznej Metody obliczeniowe chemii teoretycznej mechanika kwantowa mechanika klasyczna ւ ց WFT DFT MM FFM metody bazuj ace na metody bazuj ace na Mechanika Molekularna funkcji falowej gȩstości elektronowej Wave

Bardziej szczegółowo

3. Cząsteczki i wiązania

3. Cząsteczki i wiązania 3. Cząsteczki i wiązania Elektrony walencyjne Wiązania jonowe i kowalencyjne Wiązanie typu σ i π Hybrydyzacja Przewidywanie kształtu cząsteczek AX n Orbitale zdelokalizowane Cząsteczki związków organicznych

Bardziej szczegółowo

Rachunek zdań - semantyka. Wartościowanie. ezyków formalnych. Semantyka j. Logika obliczeniowa. Joanna Józefowska. Poznań, rok akademicki 2009/2010

Rachunek zdań - semantyka. Wartościowanie. ezyków formalnych. Semantyka j. Logika obliczeniowa. Joanna Józefowska. Poznań, rok akademicki 2009/2010 Logika obliczeniowa Instytut Informatyki Poznań, rok akademicki 2009/2010 1 formu l rachunku zdań Wartościowanie i sta le logiczne Logiczna równoważność 2 Model formu ly Formu la spe lniona Formu la spe

Bardziej szczegółowo

Podstawy chemii obliczeniowej

Podstawy chemii obliczeniowej Podstawy chemii obliczeniowej Anna Kaczmarek Kędziera Katedra Chemii Materiałów, Adsorpcji i Katalizy Wydział Chemii UMK, Toruń Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki 2015 Plan wykładu 15 godzin

Bardziej szczegółowo

Algorytm określania symetrii czasteczek

Algorytm określania symetrii czasteczek O czym to b Podzi 21 września 2007 O czym to b O czym to b Podzi 1 2 3 O czym to b Podzi W lasności symetrii hamiltonianu: zmniejszenie z lożoności obliczeń i wymagań pami eciowych, utrzymanie tożsamościowych

Bardziej szczegółowo

Atomy wieloelektronowe

Atomy wieloelektronowe Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,

Bardziej szczegółowo

Opis korelacji elektronowej w dużych układach molekularnych. Implementacja metodologii LT-AO-MP2

Opis korelacji elektronowej w dużych układach molekularnych. Implementacja metodologii LT-AO-MP2 Opis korelacji elektronowej w dużych układach molekularnych. metodologii Jakub Sumera Krzysztof Kowalczyk 7 stycznia 2009 roku Spis treści Wstęp 1 Wstęp 2 3 4 Plan pracy Wstęp implementacja AO MP2 kwadratowo

Bardziej szczegółowo

Elektronowa struktura atomu

Elektronowa struktura atomu Elektronowa struktura atomu Model atomu Bohra oparty na teorii klasycznych oddziaływań elektrostatycznych Elektrony mogą przebywać tylko w określonych stanach, zwanych stacjonarnymi, o określonej energii

Bardziej szczegółowo

Wykład z Chemii Ogólnej

Wykład z Chemii Ogólnej Wykład z Chemii Ogólnej Część 2 Budowa materii: od atomów do układów molekularnych 2.2. BUDOWA CZĄSTECZEK Katedra i Zakład Chemii Fizycznej Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Bardziej szczegółowo

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Metoda VSEPR. Reguły określania struktury cząsteczek. Ustalanie struktury przestrzennej

Spis treści. Metoda VSEPR. Reguły określania struktury cząsteczek. Ustalanie struktury przestrzennej Spis treści 1 Metoda VSEPR 2 Reguły określania struktury cząsteczek 3 Ustalanie struktury przestrzennej 4 Typy geometrii cząsteczek przykłady 41 Przykład 1 określanie struktury BCl 3 42 Przykład 2 określanie

Bardziej szczegółowo

Cząsteczki. 1.Dlaczego atomy łącz. 2.Jak atomy łącz. 3.Co to jest wiązanie chemiczne? Jakie sąs. typy wiąza

Cząsteczki. 1.Dlaczego atomy łącz. 2.Jak atomy łącz. 3.Co to jest wiązanie chemiczne? Jakie sąs. typy wiąza Cząsteczki 1.Dlaczego atomy łącz czą się w cząsteczki?.jak atomy łącz czą się w cząsteczki? 3.Co to jest wiązanie chemiczne? Co to jest rząd d wiązania? Jakie sąs typy wiąza zań? Dlaczego atomy łącz czą

Bardziej szczegółowo

Korelacja elektronowa w metodzie elongacji

Korelacja elektronowa w metodzie elongacji March 28, 2006 1 2 3 4 5 6 Waskie gard la metody jednowyznacznikowe wyznaczanie ca lek dwuelektronowych potrzebnych do budowy macierzy Focka: formalnie O(N 4 ), asymptotycznie O(N 2 ) diagonalizacja macierzy

Bardziej szczegółowo

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania I. Elektroujemność pierwiastków i elektronowa teoria wiązań Lewisa-Kossela

Bardziej szczegółowo

Uklady modelowe III - rotator, atom wodoru

Uklady modelowe III - rotator, atom wodoru Wyk lad 5 Uklady modelowe III - rotator, atom wodoru Model Separacja ruchu środka masy R = m 1r 1 + m 2 r 2 m 1 + m 2 Ĥ = Ĥ tr (R) + Ĥ rot (r) Ĥ tr 2 (R) = 2(m 1 + m 2 ) R [ Ψ E tr (R; t) = exp i (k R

Bardziej szczegółowo

STYSTYSTYKA dla ZOM II dr inż Krzysztof Bryś Wykad 1

STYSTYSTYKA dla ZOM II dr inż Krzysztof Bryś Wykad 1 1 STYSTYSTYKA dla ZOM II dr inż Krzysztof Bryś Wykad 1 Klasyczny Rachunek Prawdopodobieństwa. 1. Pojȩcia wstȩpne. Doświadczeniem losowym nazywamy doświadczenie, którego wynik nie jest znany. Posiadamy

Bardziej szczegółowo

Wyk lad 7 Baza i wymiar przestrzeni liniowej

Wyk lad 7 Baza i wymiar przestrzeni liniowej Wyk lad 7 Baza i wymiar przestrzeni liniowej 1 Baza przestrzeni liniowej Niech V bedzie przestrzenia liniowa. Powiemy, że podzbiór X V jest maksymalnym zbiorem liniowo niezależnym, jeśli X jest zbiorem

Bardziej szczegółowo

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Monika Musia l

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Monika Musia l WYK LAD STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Monika Musia l http : //zcht.mf c.us.edu.pl/ mm WYK LAD - wyznaczanie orbitali atomowych i molekularnych Uk lad zamkniȩtopow

Bardziej szczegółowo

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB) CZĄSTECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cząstki - elementy mikroświata, termin obejmujący zarówno cząstki elementarne, jak i atomy, jony proste i złożone, cząsteczki, rodniki, cząstki koloidowe; cząsteczka

Bardziej szczegółowo

Metoda Hückla. edzy elektronami π. Ĥ ef (i) (1) i=1. kinetyczna tego elektronu oraz energie

Metoda Hückla. edzy elektronami π. Ĥ ef (i) (1) i=1. kinetyczna tego elektronu oraz energie Notatki do wyk ladu X (z 08.12.2014) Metoda Hückla Uproszczona wersja metody orbitali molekularnych (MO) w przybliżeniu liniowej kombinacji orbitali atomowych (LCAO) stosowana do opisu struktury elektronowej

Bardziej szczegółowo

po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x)

po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x) Stan czastki określa funkcja falowa Ψ zależna od wspó lrzȩdnych określaj acych po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x) Wartości funkcji

Bardziej szczegółowo

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania I. Elektroujemność pierwiastków i elektronowa teoria wiązań Lewisa-Kossela

Bardziej szczegółowo

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań? Inne koncepcje wiązań chemicznych 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań? Model VSEPR wiązanie pary elektronowe dzielone między atomy tworzące wiązanie.

Bardziej szczegółowo

Stany skupienia materii

Stany skupienia materii Stany skupienia materii Ciała stałe - ustalony kształt i objętość - uporządkowanie dalekiego zasięgu - oddziaływania harmoniczne Ciecze -słabo ściśliwe - uporządkowanie bliskiego zasięgu -tworzą powierzchnię

Bardziej szczegółowo

Zasady obsadzania poziomów

Zasady obsadzania poziomów Zasady obsadzania poziomów Model atomu Bohra Model kwantowy atomu Fala stojąca Liczby kwantowe -główna liczba kwantowa (n = 1,2,3...) kwantuje energię elektronu (numer orbity) -poboczna liczba kwantowa

Bardziej szczegółowo

Wiązania chemiczne z teorii informacji Fishera

Wiązania chemiczne z teorii informacji Fishera praca magisterska Wiązania chemiczne z teorii informacji Fishera Piotr de Silva Praca wykonana w Zakładzie Metod Obliczeniowych Chemii pod kierunkiem dr hab. Janusza Mrozka 2008 Panu dr hab. Januszowi

Bardziej szczegółowo

po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x)

po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x) Stan czastki określa funkcja falowa Ψ zależna od wspó lrzȩdnych określaj acych po lożenie cz astki i od czasu (t). Dla cz astki, która może poruszać siȩ tylko w jednym wymiarze (tu x) Wartości funkcji

Bardziej szczegółowo

SYSTEM DIAGNOSTYCZNY OPARTY NA LOGICE DOMNIEMAŃ. Ewa Madalińska. na podstawie prac:

SYSTEM DIAGNOSTYCZNY OPARTY NA LOGICE DOMNIEMAŃ. Ewa Madalińska. na podstawie prac: SYSTEM DIAGNOSTYCZNY OPARTY NA LOGICE DOMNIEMAŃ Ewa Madalińska na podstawie prac: [1] Lukaszewicz,W. (1988) Considerations on Default Logic: An Alternative Approach. Computational Intelligence, 44[1],

Bardziej szczegółowo

zaprezentowana w 1940 roku (Sidgwick i Powell). O budowie przestrzennej cząsteczki decyduje łączna liczba elektronów walencyjnych wokół atomu

zaprezentowana w 1940 roku (Sidgwick i Powell). O budowie przestrzennej cząsteczki decyduje łączna liczba elektronów walencyjnych wokół atomu Teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) zaprezentowana w 1940 roku (Sidgwick i Powell). budowie przestrzennej cząsteczki decyduje łączna liczba elektronów walencyjnych wokół atomu centralnego

Bardziej szczegółowo

3. Cząsteczki i wiązania

3. Cząsteczki i wiązania 20161020 3. Cząsteczki i wiązania Elektrony walencyjne Wiązania jonowe i kowalencyjne Wiązanie typu σ i π Hybrydyzacja Przewidywanie kształtu cząsteczek AX n Orbitale zdelokalizowane Cząsteczki związków

Bardziej szczegółowo

u nk = n c nn u n 0 wyznacza siȩ empirycznie (elementy przejść) lub próbuje oszacować w obliczeniach typu ab initio Rachunek zaburzeń Löwdina

u nk = n c nn u n 0 wyznacza siȩ empirycznie (elementy przejść) lub próbuje oszacować w obliczeniach typu ab initio Rachunek zaburzeń Löwdina Jeśli pasma nie s a energetycznie dobrze separowalne lub energetycznie zdegenerowane (kwazizdegenerowane) to ich wzajemny wp lyw musi być uwzglȩdniony wariacyjnie - w I rzȩdzie RZ dla stanow zdegenerowanych

Bardziej szczegółowo

{E n ( k 0 ) + h2 2m (k2 k 2 0 )}δ nn + h m ( k k 0 ) p nn. c nn = E n ( k)c nn (1) gdzie ( r)d 3 r

{E n ( k 0 ) + h2 2m (k2 k 2 0 )}δ nn + h m ( k k 0 ) p nn. c nn = E n ( k)c nn (1) gdzie ( r)d 3 r to w pobliżu dna (lub szczytu) pasma (k k 0 ) zależność E(k) jest paraboliczna ale z mas a m m 0 Jeśli pasma nie s a energetycznie dobrze separowalne lub energetycznie zdegenerowane (kwazizdegenerowane)

Bardziej szczegółowo

STATYSTYKA MATEMATYCZNA dla ZPM I dr inż Krzysztof Bryś wyk lad 1,2 KLASYCZNY RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA

STATYSTYKA MATEMATYCZNA dla ZPM I dr inż Krzysztof Bryś wyk lad 1,2 KLASYCZNY RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA 1 STATYSTYKA MATEMATYCZNA dla ZPM I dr inż Krzysztof Bryś wyk lad 1,2 KLASYCZNY RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA 1. Pojȩcia wstȩpne. Doświadczeniem losowym nazywamy doświadczenie, którego wynik nie jest znany.

Bardziej szczegółowo

Chemia I Semestr I (1 )

Chemia I Semestr I (1 ) 1/ 6 Inżyniera Materiałowa Chemia I Semestr I (1 ) Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr inż. Maciej Walewski. 2/ 6 Wykład Program 1. Atomy i cząsteczki: Materia, masa, energia. Cząstki elementarne. Atom,

Bardziej szczegółowo

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być

Bardziej szczegółowo

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB)

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB) CZĄSTECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cząstki - elementy mikroświata, termin obejmujący zarówno cząstki elementarne, jak i atomy, jony proste i złożone, cząsteczki, rodniki, cząstki koloidowe; cząsteczka

Bardziej szczegółowo

Sterowalność liniowych uk ladów sterowania

Sterowalność liniowych uk ladów sterowania Sterowalność liniowych uk ladów sterowania W zadaniach sterowania docelowego należy przeprowadzić obiekt opisywany za pomoc a równania stanu z zadanego stanu pocz atkowego ẋ(t) = f(x(t), u(t), t), t [t,

Bardziej szczegółowo

Symetria w obliczeniach molekularnych

Symetria w obliczeniach molekularnych Zak lad Metod Obliczeniowych Chemii UJ 15 marca 2005 1 2 Możliwości przyspieszenia obliczeń 3 GAMESS 2004 4 Zastosowania symetrii Zmniejszenie zapotrzebowania na zasoby (procesor, pami eć, dysk) Utrzymanie

Bardziej szczegółowo

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu 29 marca 2011 Przestrzeń statystyczna - podstawowe zadania statystyki Zdarzeniom losowym określonym na pewnej przestrzeni zdarzeń elementarnych Ω można zazwyczaj na wiele różnych sposobów przypisać jakieś

Bardziej szczegółowo

Aproksymacja kraw. Od wielu lokalnych cech (edge elements) do spójnej, jednowymiarowej. epnej aproksymacji

Aproksymacja kraw. Od wielu lokalnych cech (edge elements) do spójnej, jednowymiarowej. epnej aproksymacji Aproksymacja kraw edzi Od wielu lokalnych cech (edge elements) do spójnej, jednowymiarowej cechy (edge). Różne podejścia: szukanie w pobliżu wst epnej aproksymacji transformacja Hough a. Wiedza o obiektach:

Bardziej szczegółowo

Wiązania kowalencyjne

Wiązania kowalencyjne Wiązania kowalencyjne (pierw. o dużej E + pierw. o dużej E), E < 1,8 TERIE WIĄZANIA KWALENCYJNEG Teoria hybrydyzacji orbitali atomowych Teoria orbitali molekularnych Teoria pola ligandów YBRYDYZACJA RBITALI

Bardziej szczegółowo

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu 31 marca 2014 Przestrzeń statystyczna - podstawowe zadania statystyki Zdarzeniom losowym określonym na pewnej przestrzeni zdarzeń elementarnych Ω można zazwyczaj na wiele różnych sposobów przypisać jakieś

Bardziej szczegółowo

w = w i ξ i. (1) i=1 w 1 w 2 :

w = w i ξ i. (1) i=1 w 1 w 2 : S. D. G lazek, www.fuw.edu.pl/ stglazek, 11.III.2005 1 I. MACIERZ LINIOWEGO ODWZOROWANIA PRZESTRZENI WEKTOROWYCH Wyobraźmy sobie, że przestrzeń wektorowa W jest zbudowana z kombinacji liniowych n liniowo

Bardziej szczegółowo

Chemia kwantowa makroczasteczek dla III roku biofizyki; kurs WBt-ZZ28

Chemia kwantowa makroczasteczek dla III roku biofizyki; kurs WBt-ZZ28 Chemia kwantowa makroczasteczek konspekt wyk ladu dla III roku biofizyki; kurs WBt-ZZ28 Mariusz Radoń (ostatnia aktualizacja: 5 czerwca 2017) Z uwagi na roboczy charakter niniejszych notatek moga sie w

Bardziej szczegółowo

stany ekscytonowo-fononowe w kryszta lech oligotiofenów

stany ekscytonowo-fononowe w kryszta lech oligotiofenów Wst ep Niezwiazane stany ekscytonowo-fononowe w kryszta lech oligotiofenów Zak lad Chemii Teoretycznej 24 październik 2007 Wst ep Dlaczego oligotiofeny? Oligotiofeny Zwiazki chemiczne zbudowane z po l

Bardziej szczegółowo

Zadania. kwiecień 2009. Ćwiczenia IV. w laściwe dla rotatora sztywnego hetoronuklearnej moleku ly. Rozwiazanie E JM = 2 J(J + 1).

Zadania. kwiecień 2009. Ćwiczenia IV. w laściwe dla rotatora sztywnego hetoronuklearnej moleku ly. Rozwiazanie E JM = 2 J(J + 1). kwiecień 9 Ćwiczenia IV Zadania Zadanie Obliczyć kanoniczna sum e statystyczna funkcj e podzia lu, energi e swobodna i ciep lo w laściwe dla rotatora sztywnego hetoronuklearnej moleku ly Rozwiazanie :

Bardziej szczegółowo

Modelowanie molekularne

Modelowanie molekularne Modelowanie molekularne metodami chemii kwantowej Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej Wydział Chemii UJ Wykład 4 http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2007/ Podstawowe idee i metody chemii

Bardziej szczegółowo

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.) Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.) Zadanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Punkty Okres połowiczego rozpadu pewnego radionuklidu wynosi 16 godzin. a) Określ, ile procent atomów tego izotopu rozpadnie

Bardziej szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych Wiązania chemiczne w ciałach stałych Wiązania chemiczne w ciałach stałych typ kowalencyjne jonowe metaliczne Van der Waalsa wodorowe siła* silne silne silne pochodzenie uwspólnienie e- (pary e-) przez

Bardziej szczegółowo

Modelowanie molekularne

Modelowanie molekularne Ck08 Modelowanie molekularne metodami chemii kwantowej Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej Wydział Chemii UJ Wykład 10 http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2007/ Podstawowe idee i metody

Bardziej szczegółowo

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych Teoria Orbitali Molekularnych tworzenie wiązań chemicznych Zbliżanie się atomów aż do momentu nałożenia się ich orbitali H a +H b H a H b Wykres obrazujący zależność energii od odległości atomów długość

Bardziej szczegółowo

WYK LAD 5: GEOMETRIA ANALITYCZNA W R 3, PROSTA I P LASZCZYZNA W PRZESTRZENI R 3

WYK LAD 5: GEOMETRIA ANALITYCZNA W R 3, PROSTA I P LASZCZYZNA W PRZESTRZENI R 3 WYK LAD 5: GEOMETRIA ANALITYCZNA W R 3, PROSTA I P LASZCZYZNA W PRZESTRZENI R 3 Definicja 1 Przestrzenia R 3 nazywamy zbiór uporzadkowanych trójek (x, y, z), czyli R 3 = {(x, y, z) : x, y, z R} Przestrzeń

Bardziej szczegółowo

Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową

Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową Kryształy Atomy w krysztale ułożone są w pewien powtarzający się regularny wzór zwany siecią krystaliczną. Struktura kryształu NaCl Polikryształy

Bardziej szczegółowo

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin 1. Zapisz konfigurację elektronową dla atomu helu (dwa elektrony) i wyjaśnij, dlaczego cząsteczka wodoru jest stabilna, a cząsteczka

Bardziej szczegółowo

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie Wiązania w świetle teorii kwantów fenomenologicznie Wiązania Teoria kwantowa: zwiększenie gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronów w przestrzeni pomiędzy atomami c a a c b b Liniowa kombinacja

Bardziej szczegółowo

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek strona 1/11 Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek Monika Gałkiewicz Zad. 1 () Podaj wzory dwóch dowolnych kationów i dwóch dowolnych anionów posiadających

Bardziej szczegółowo

Elementy teorii powierzchni metali

Elementy teorii powierzchni metali prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 4 v.16 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne Zajmujemy się tylko metalami dlatego w zasadzie interesuje nas tylko wiązanie metaliczne.

Bardziej szczegółowo

Czastka swobodna Bariera potencja lu Pud lo jednowymiarowe FEMO Pud la wielowymiarowe. Wyk lad 3. Uk lady modelowe I

Czastka swobodna Bariera potencja lu Pud lo jednowymiarowe FEMO Pud la wielowymiarowe. Wyk lad 3. Uk lady modelowe I Wyk lad 3 Uk lady modelowe I Hamiltonian, równania Schrödingera hamiltonian Ĥ(x) = ˆT (x) = 2 d 2 2m dx 2 równanie Schrödingera zależne od czasu stany stacjonarne 2 2 Ψ(x, t) Ψ(x, t) 2m x 2 = i t dψ E

Bardziej szczegółowo

Wyk lad 9 Baza i wymiar przestrzeni liniowej

Wyk lad 9 Baza i wymiar przestrzeni liniowej Wyk lad 9 Baza i wymiar przestrzeni liniowej 1 Operacje elementarne na uk ladach wektorów Niech α 1,..., α n bed dowolnymi wektorami przestrzeni liniowej V nad cia lem K. Wyróżniamy nastepuj ace operacje

Bardziej szczegółowo

Grupy i cia la, liczby zespolone

Grupy i cia la, liczby zespolone Rozdzia l 1 Grupy i cia la, liczby zespolone Dla ustalenia uwagi, b edziemy używać nast epuj acych oznaczeń: N = { 1, 2, 3,... } - liczby naturalne, Z = { 0, ±1, ±2,... } - liczby ca lkowite, W = { m n

Bardziej szczegółowo

Suma i przeciȩcie podprzestrzeni, przestrzeń ilorazowa Javier de Lucas

Suma i przeciȩcie podprzestrzeni, przestrzeń ilorazowa Javier de Lucas Suma i przeciȩcie podprzestrzeni, przestrzeń ilorazowa Javier de Lucas Ćwiczenie 1. Dowieść, że jeśli U i V s a podprzestrzeniami n-wymiarowej przestrzeni wektorowej oraz dim U = r i dim V = s, to max(0,

Bardziej szczegółowo

Teoria VSEPR. Jak przewidywac strukturę cząsteczki?

Teoria VSEPR. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? Teoria VSEPR Jak przewidywac strukturę cząsteczki? Model VSEPR wiązanie pary elektronowe dzielone między atomy tworzące wiązanie. Rozkład elektronów walencyjnych w cząsteczce (struktura Lewisa) stuktura

Bardziej szczegółowo

Uk lady modelowe II - oscylator

Uk lady modelowe II - oscylator Wyk lad 4 Uk lady modelowe II - oscylator Model Prawo Hooke a F = m d 2 x = kx = dv dt2 dx Potencja l Równanie ruchu V = 1 2 kx2 d 2 x dt 2 + k m x = 0 Obraz klasyczny Rozwiazania k x = A sin t = A sin

Bardziej szczegółowo