SluitenHelpPrint
Switch to English
Cursus: SK-BKWAN
SK-BKWAN
Kwantumchemie en anorganische chemie
Cursus informatieRooster
CursuscodeSK-BKWAN
Studiepunten (ECTS)7,5
Categorie / Niveau1 (Bachelor Inleiding)
CursustypeCursorisch onderwijs
VoertaalNederlands
Aangeboden doorFaculteit Betawetenschappen; Undergraduate School Bètawetenschappen;
ContactpersoonD.A.M. Vanmaekelbergh
Telefoon+31 30 2532218
E-maild.a.m.vanmaekelbergh@uu.nl
Docenten
Docent
prof. dr. ir. K.P. de Jong
Feedback en bereikbaarheid
Overige cursussen docent
Docent
dr. F.T. Rabouw
Overige cursussen docent
Docent
D.A.M. Vanmaekelbergh
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
D.A.M. Vanmaekelbergh
Overige cursussen docent
Blok
4  (20-04-2020 t/m 03-07-2020)
Aanvangsblok
4
TimeslotBC: Zie 'Help'
Onderwijsvorm
Voltijd
Cursusinschrijving geopendvanaf 27-01-2020 t/m 23-02-2020
AanmeldingsprocedureOsiris
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersNee
VoorinschrijvingNee
Na-inschrijvingJa
Na-inschrijving geopendvanaf 30-03-2020 t/m 31-03-2020
WachtlijstNee
PlaatsingsprocedureStudiepunt/Student desk
Cursusdoelen
Het college quantum chemie brengt de student voor het eerst in contact met de microscopische wereld van atomen en moleculen. Het college toont aan hoe atomen en moleculen experimenteel kunnen worden bestudeerd door ze te laten interageren met licht. De resultaten van deze experimenten hebben geleid tot een reeks nieuwe wetten samengevat als de “quantum mechanica”. Dit is de bewegingsleer van deeltjes met een zeer kleine massa, zoals elektronen, atomen en moleculen. In het college quantum chemie worden die wetten gebruikt om elektronen binnen een atoom of molecule te beschrijven. Het college moet de studenten een solide basis verschaffen om de eigenschappen van atomen en moleculen, en de chemische binding op een wetenschappelijke manier te kunnen begrijpen. In het deel anorganische chemie wordt dit in de praktijk gebracht. Het doel is dat studenten het periodiek systeem van de elementen, atomaire eigenschappen, en de structuur en binding van moleculen begrijpen op een quantum mechanische basis.
Inhoud
In het college Kwantumchemie 1 wordt een op de kwantummechanische beschrijving van de moleculaire binding ontwikkeld. Met behulp van een aantal historische experimenten wordt duidelijk gemaakt dat het negentiende eeuwse beeld van atomen/moleculen als ondeelbare entiteiten beschreven door klassieke dynamica (bv. Het ideale gas model) niet voldoende is om de atomaire/moleculaire wereld te begrijpen. De uitkomsten van die experimenten leiden tot het introduceren van “de mechanica van microscopisch kleine deeltjes”, i.e. quantummechanica waarbij volkomen nieuwe begrippen moeten worden geïntroduceerd, zoals het golfkarakter van het elektron, de golffunctie, de Schrödinger eigenwaarde vergelijking en o.a. de onzekerheidsrelatie van Heisenberg.
 
Vervolgens bestuderen we eenvoudige, exact oplosbare modelsystemen, zoals vrije deeltjes en deeltjes in doosjes (vooral elektronen), waarbij ook het begrip tunnelen aan de orde komt. Daarna worden de microscopische harmonische oscillator en deeltjes op cirkels en bollen behandeld, culminerend in de oplossingen van de Schrödinger vergelijking voor het waterstof atoom, waterstof atoom orbitalen en exacte eigenwaarde energieën. Dit levert een verklaring voor het spectrum van het waterstof atoom en een basis om meer complexe systemen te behandelen.
 
 
De berekening van de elektronen structuur van meer-elektronen atomen en moleculen, vereist nog het concept spin en de eisen gesteld aan de meer-elektron golffunctie. Na het invoeren van de Born-Oppenheimer benadering waardoor over moleculen en potentiële energie gesproken kan worden, kan met behulp van een basis set van waterstof atoom orbitalen een benaderende beschrijving van de moleculaire binding gegeven worden. Methodes om de exacte energieniveaus zo goed mogelijk te benaderen zijn hier een essentieel. Met behulp van variatierekening wordt hiervoor de Moleculaire Orbital methode ontwikkeld, die op twee-atomige moleculen wordt toegepast en tevens, binnen een simpele benadering op grotere moleculen. Tenslotte komt nog de alternatieve Valentie Bindingsmethode methode aan de orde, waarmee een duidelijker beeld van individuele bindingen en de vorm van moleculen verkregen kan worden.
 
 
De Anorganische Chemie biedt je inzicht in de eigenschappen van elementen en hun verbindingen, gerelateerd aan de opbouw van het 'Periodiek Systeem der Elementen'. Behandeld worden de opbouw van atomen, de structuur van vaste stoffen, opbouw van moleculen, zuren en basen en het element waterstof. Begrippen uit de kwantumchemie worden veelvuldig toegepast.
Competenties
-
Ingangseisen
Je moet voldoen aan de volgende eisen
  • Ingeschreven voor een opleiding van de faculteit Faculteit Betawetenschappen
Voorkennis
VWO-profiel N&G of N&T
Verplicht materiaal
Boek
M. Weller et al., “Inorganic Chemistry 7th Edition”, Oxford University Press (2018).
Boek
P. Atkins, Atkins' Physical Chemistry, 11t edition, Oxford University Press (2018)
Aanbevolen materiaal
Software
Geen software nodig
Werkvormen
Hoorcollege

Werkcollege

Toetsen
Eindresultaat
Weging100
Minimum cijfer-

SluitenHelpPrint
Switch to English