美国量子化学
A. 量子化学简介
量子化学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。
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。
量子化学的发展历史可分两个阶段:第一个阶段是1927年到20世纪50年代末,为创建时期。其主要标志是三种化学键理论的建立和发展,分子间相互作用的量子化学研究。在三种化学键理论中,价键理论是由鲍林在海特勒和伦敦的氢分子结构工作的基础上发展而成,其图象与经典原子价理论接近,为化学家所普遍接受。
分子轨道理论是在1928年由马利肯等首先提出,1931年休克尔提出的简单分子轨道理论,对早期处理共轭分子体系起重要作用。分子轨道理论计算较简便,又得到光电子能谱实验的支持,使它在化学键理论中占主导地位。
配位场理论由贝特等在1929年提出,最先用于讨论过渡金属离子在晶体场中的能级分裂,后来又与分子轨道理论结合,发展成为现代的配位场理论。
第二个阶段是20世纪60年代以后。主要标志是量子化学计算方法的研究,其中严格计算的从头算方法、半经验计算的全略微分重叠和间略微分重叠等方法的出现,扩大了量子化学的应用范围,提高了计算精度。
1928~1930年,许莱拉斯计算氦原子,1933年詹姆斯和库利奇计算氢分子,得到了接近实验值的结果。70年代又对它们进行更精确的计算,得到了与实验值几乎完全相同的结果。计算量子化学的发展,使定量的计算扩大到原子数较多的分子,并加速了量子化学向其他学科的渗透。
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。
其它化学许多分支学科也已使用量子化学的概念、方法和结论。例如分子轨道的概念已得到普遍应用。绝对反应速率理论和分子轨道对称守恒原理,都是量子化学应用到化学反应动力学所取得的成就。
今后,量子化学在其他化学分支学科的研究方面将发挥更大的作用,如催化与表面化学、原子簇化学、分子动态学、生物与药物大分子化学等方面。
B. 关于量子化学有什么经典书籍,经典理论及最新发展
量子来化学的经典书源籍
初学者建议看Levine的
Quantum Chemistry” 6th ed. , Ira N. Levine, Prentice Hall, 2008 世界图书出版公司, 2011
如果看英文费劲可看第二版翻译的《量子化学》(2nd ed.),宁世光,余敬曾,刘尚长译,人民教育出版社,1980 (超星有)
如果有些基础了, 可以看
《量子化学》(第二版) ,徐光宪,黎乐民,王德民编著,科学出版社,2007(上册) ,2009(中册)
如果看英文的还可参考
“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 世界图书出版公司, 2011
量子化学计算可参考《理论化学原理与应用》,帅志刚,邵久书等, 科学出版社,2008
C. 量子化学的简介
量子化学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。
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。
D. 量子化学的量子化学大家
唐敖庆
中国量子化学之父,1940年毕业于西南联合大学,1955年当选中国科学院院士,东北人民大学(现吉林大学)教授,吉林大学校长,在中国乃至世界化学界具有崇高地位。
E. 量子化学或者理论化学要读什么专业到哪间大学
大学本科复时期是不可能学制到那个深度的,化学专业中有一科结构化学中会涉及到量子化学的部分内容但是都很表面是基础知识,如果想从事这方面的研究至少要到硕士研究生以上才可以,可以报考研究生的物理化学方向,其中物理化学的一个方向就是计算化学也就是量子力学方面的,可以在选导师时选研究这个方向的导师,一般是用计算机模拟分子,模拟反应。到博士阶段更可以系统研究这个方向。 既然有这方面的意愿,那么本科期间选一个自己喜欢的与化学有关的专业就可以,这类学校有很多。等到读了大学考研究生时你自然就知道哪个学校这个方面比较强,到时候也会比较关注各个学校在某个方向的排名。
F. 量子化学和量子力学有什么区别
量子化学和量子力学有什么区别
: 量子力学所处理的体系往往不是化学常见的分子体系,量子化学主要从hartree-fock方程开始,个人的一点意见.
G. 关于量子化学有什么经典书籍、经典理论及最新发展
量子化学是一门很大的学科,如果理论入门可读Ira. N. Levine的Quantum Chemistry,6th ed.国内有影印本卖,中译本只有第二版的,一内般只能在图书馆找到容了。继续深入可参考徐光宪的《量子化学 基本原理和从头计算法》上中下三册,现在是第二版。如果学习量子化学计算有许多英文书。
基础理论学习可参考http://struchem.nankai.e.cn/qm/qm.htm中课件中的参考书
计算学习可参考http://struchem.nankai.e.cn/mm/mm.htm中课件中的参考书
至于最新的发展主要是一些新模型的提出。
H. 《结构化学》,跟《量子化学》的主要区别是什么
结构化学和量子化学的最明显的区别是面对的对相不同。结构化学是给本科内生上的容课,量子化学是给研究生上的课,所以:
1、结构化学比量子化学简单。
2、结构化学内容较杂,更注重于对化学现象的解释,如原子轨道能、电离能、共价键,等等。量子化学更多的是讲解各个系统薛定谔方程的解法,如变分法、微扰法等。
3、结构化学涉及量子化学、对称性原理、晶体化学、配合物化学等学科的基础知识,而量子化学只深入研究量子化学一门学科。
I. 《物理化学》、《量子化学》,是什么关系
1.物理化学是本科科目,量子化学是研究生科目
2.物理化学主要研究的包括化学热力学、化学动力学、电化学、胶体和表面化学、统计热力学等等,量子化学包括量子力学基础、简单应用、原子结构、近似方法、分子结构、群论基础、群论应用、分子光谱、电子相关、价键理论、密度泛函理论以及量子化学计算简介等
3.也就是说物理化学是量子化学的基础,量子化学研究的更接近原子,分子方面