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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 化学教室 量子化学II 量子化学II

量子化学II 量子化学II

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33618 LJ60
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 木2
教員
  • 林 重彦(理学研究科 教授)
授業の概要・目的 分子軌道法を用いた分子の電子状態理論の基礎について講述する。分子の化学的性質を理論的に理解するためには、分子を構成する多電子の状態を明らかにする必要がある。本講義では、化学結合理論の一つである分子軌道法の基礎概念と方法を学び、電子間相互作用の平均場近似に基づくハートリーフォック法を理解することにより、量子化学的手法の基礎を修得する。
到達目標 分子軌道法を用いた分子の電子状態理論の基礎について理解し、分子の化学的性質の基礎的な理論考察ができるようになる。
授業計画と内容 次の7つの各項目につき,受講者の理解の程度を確認しながら、それぞれ2~3週の講義を行う。各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく、担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて、講義担当者が適切に決める。講義の進め方については適宜、指示をして、受講者が予習をできるように十分に配慮する。

1.分子軌道の基礎
 a. 水素分子イオンの分子軌道
 b. ポテンシャルエネルギー曲線
 c. LCAO 分子軌道
 d. 水素分子の電子配置
 e. 配置間相互作用

2.二原子分子の化学結合
 a. 分子軌道法の概念
 b. 等核二原子分子の化学結合
 c. 異核二原子分子の化学結合

3.ヒュッケル分子軌道法
 a. 不飽和炭化水素のπ軌道とσ軌道骨格
 b. ヒュッケル近似法

4.平均場近似の演算子表現
 a. スレーター行列式
 b. 一電子演算子・二電子演算子
 c. 一電子積分・二電子積分
 d. エネルギー表現とクーロン・交換積分

5.ハートリーフォック法
 a. 汎関数変分
 b. ハートリーフォック方程式
 c. 軌道エネルギーとクープマンズの定理

6.ローターン方程式
 a. 制限的閉殻ハートリーフォック方程式
 b. 基底関数展開とローターン方程式
 c. SCF の手続き
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 授業前・後に、配布プリントに目を通し、必要であれば参考書の閲覧や担当教員への質問を行う。
教科書
  • プリントを配布する。
参考書等
  • Quantum Chemistry, Second Eddition, McQuarrie, (University Science Books), ISBN: ISBN:978-1-891389-50-4
  • 量子化学 上巻, 原田 義也, (裳華房), ISBN: ISBN:978-4-7853-3073
  • 新しい量子化学(上), ザボ・オストランド, (東京大学出版会), ISBN: ISBN:9784130621113
関連URL
  • http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/riron/hayashi/