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美國量子化學

發布時間: 2021-08-04 05:45:07

A. 量子化學簡介

量子化學是理論化學的一個分支學科,是應用量子力學的基本原理和方法,研究化學問題的一門基礎科學。
1927年海特勒和倫敦用量子力學基本原理討論氫分子結構問題,說明了兩個氫原子能夠結合成一個穩定的氫分子的原因,並且利用相當近似的計算方法,算出其結合能。由此,使人們認識到可以用量子力學原理討論分子結構問題,從而逐漸形成了量子化學這一分支學科。
量子化學的發展歷史可分兩個階段:第一個階段是1927年到20世紀50年代末,為創建時期。其主要標志是三種化學鍵理論的建立和發展,分子間相互作用的量子化學研究。在三種化學鍵理論中,價鍵理論是由鮑林在海特勒和倫敦的氫分子結構工作的基礎上發展而成,其圖象與經典原子價理論接近,為化學家所普遍接受。
分子軌道理論是在1928年由馬利肯等首先提出,1931年休克爾提出的簡單分子軌道理論,對早期處理共軛分子體系起重要作用。分子軌道理論計算較簡便,又得到光電子能譜實驗的支持,使它在化學鍵理論中佔主導地位。
配位場理論由貝特等在1929年提出,最先用於討論過渡金屬離子在晶體場中的能級分裂,後來又與分子軌道理論結合,發展成為現代的配位場理論。
第二個階段是20世紀60年代以後。主要標志是量子化學計算方法的研究,其中嚴格計算的從頭算方法、半經驗計算的全略微分重疊和間略微分重疊等方法的出現,擴大了量子化學的應用范圍,提高了計算精度。
1928~1930年,許萊拉斯計算氦原子,1933年詹姆斯和庫利奇計算氫分子,得到了接近實驗值的結果。70年代又對它們進行更精確的計算,得到了與實驗值幾乎完全相同的結果。計算量子化學的發展,使定量的計算擴大到原子數較多的分子,並加速了量子化學向其他學科的滲透。
量子化學的研究范圍包括穩定和不穩定分子的結構、性能,及其結構與性能之間的關系;分子與分子之間的相互作用;分子與分子之間的相互碰撞和相互反應等問題。
量子化學可分基礎研究和應用研究兩大類,基礎研究主要是尋求量子化學中的自身規律,建立量子化學的多體方法和計算方法等,多體方法包括化學鍵理論、密度矩陣理論和傳播子理論,以及多級微擾理論、群論和圖論在量子化學中的應用等。應用研究是利用量子化學方法處理化學問題,用量子化學的結果解釋化學現象。
量子化學的研究結果在其他化學分支學科的直接應用,導致了量子化學對這些學科的滲透,並建立了一些邊緣學科,主要有量子有機化學、量子無機化學、量子生物和葯物化學、表面吸附和催化中的量子理論、分子間相互作用的量子化學理論和分子反應動力學的量子理論等。
三種化學鍵理論建立較早,至今仍在不斷發展、豐富和提高,它與結構化學和合成化學的發展緊密相聯、互相促進。合成化學的研究提供了新型化合物的類型,豐富了化學鍵理論的內容;同時,化學鍵理論也指導和預言一些可能的新化合物的合成;結構化學的測定則是理論和實驗聯系的橋梁。
其它化學許多分支學科也已使用量子化學的概念、方法和結論。例如分子軌道的概念已得到普遍應用。絕對反應速率理論和分子軌道對稱守恆原理,都是量子化學應用到化學反應動力學所取得的成就。
今後,量子化學在其他化學分支學科的研究方面將發揮更大的作用,如催化與表面化學、原子簇化學、分子動態學、生物與葯物大分子化學等方面。

B. 關於量子化學有什麼經典書籍,經典理論及最新發展

量子來化學的經典書源籍
初學者建議看Levine的
Quantum Chemistry」 6th ed. , Ira N. Levine, Prentice Hall, 2008 世界圖書出版公司, 2011
如果看英文費勁可看第二版翻譯的《量子化學》(2nd ed.),寧世光,余敬曾,劉尚長譯,人民教育出版社,1980 (超星有)
如果有些基礎了, 可以看
《量子化學》(第二版) ,徐光憲,黎樂民,王德民編著,科學出版社,2007(上冊) ,2009(中冊)

如果看英文的還可參考
「Molecular Quantum Mechanics」 4th ed. Peter Atkins, Ronald Friedman, Oxford University Press Inc., 2005
「Quantum Chemistry」 3th ed. John P. Lowe, Kirk A. Peterson, Elsevier Academic Press, 2006 世界圖書出版公司, 2011

量子化學計算可參考《理論化學原理與應用》,帥志剛,邵久書等, 科學出版社,2008

C. 量子化學的簡介

量子化學是理論化學的一個分支學科,是應用量子力學的基本原理和方法,研究化學問題的一門基礎科學。
1927年海特勒和倫敦用量子力學基本原理討論氫分子結構問題,說明了兩個氫原子能夠結合成一個穩定的氫分子的原因,並且利用相當近似的計算方法,算出其結合能。由此,使人們認識到可以用量子力學原理討論分子結構問題,從而逐漸形成了量子化學這一分支學科。

D. 量子化學的量子化學大家

唐敖慶
中國量子化學之父,1940年畢業於西南聯合大學,1955年當選中國科學院院士,東北人民大學(現吉林大學)教授,吉林大學校長,在中國乃至世界化學界具有崇高地位。

E. 量子化學或者理論化學要讀什麼專業到哪間大學

大學本科復時期是不可能學制到那個深度的,化學專業中有一科結構化學中會涉及到量子化學的部分內容但是都很表面是基礎知識,如果想從事這方面的研究至少要到碩士研究生以上才可以,可以報考研究生的物理化學方向,其中物理化學的一個方向就是計算化學也就是量子力學方面的,可以在選導師時選研究這個方向的導師,一般是用計算機模擬分子,模擬反應。到博士階段更可以系統研究這個方向。 既然有這方面的意願,那麼本科期間選一個自己喜歡的與化學有關的專業就可以,這類學校有很多。等到讀了大學考研究生時你自然就知道哪個學校這個方面比較強,到時候也會比較關注各個學校在某個方向的排名。

F. 量子化學和量子力學有什麼區別

量子化學和量子力學有什麼區別
: 量子力學所處理的體系往往不是化學常見的分子體系,量子化學主要從hartree-fock方程開始,個人的一點意見.

G. 關於量子化學有什麼經典書籍、經典理論及最新發展

量子化學是一門很大的學科,如果理論入門可讀Ira. N. Levine的Quantum Chemistry,6th ed.國內有影印本賣,中譯本只有第二版的,一內般只能在圖書館找到容了。繼續深入可參考徐光憲的《量子化學 基本原理和從頭計演算法》上中下三冊,現在是第二版。如果學習量子化學計算有許多英文書。
基礎理論學習可參考http://struchem.nankai.e.cn/qm/qm.htm中課件中的參考書
計算學習可參考http://struchem.nankai.e.cn/mm/mm.htm中課件中的參考書
至於最新的發展主要是一些新模型的提出。

H. 《結構化學》,跟《量子化學》的主要區別是什麼

結構化學和量子化學的最明顯的區別是面對的對相不同。結構化學是給本科內生上的容課,量子化學是給研究生上的課,所以:
1、結構化學比量子化學簡單。
2、結構化學內容較雜,更注重於對化學現象的解釋,如原子軌道能、電離能、共價鍵,等等。量子化學更多的是講解各個系統薛定諤方程的解法,如變分法、微擾法等。
3、結構化學涉及量子化學、對稱性原理、晶體化學、配合物化學等學科的基礎知識,而量子化學只深入研究量子化學一門學科。

I. 《物理化學》、《量子化學》,是什麼關系

1.物理化學是本科科目,量子化學是研究生科目
2.物理化學主要研究的包括化學熱力學、化學動力學、電化學、膠體和表面化學、統計熱力學等等,量子化學包括量子力學基礎、簡單應用、原子結構、近似方法、分子結構、群論基礎、群論應用、分子光譜、電子相關、價鍵理論、密度泛函理論以及量子化學計算簡介等
3.也就是說物理化學是量子化學的基礎,量子化學研究的更接近原子,分子方面

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