כימיה קוונטית

כימיה קוונטית משתמשת בכללים של פיזיקה קטנה כדי להבין חומרים. היא מסבירה איך אטומים ומולקולות מתנהגים.

לפני המאה ה-20 מדענים גילו רעיונות חשובים. מקס פלאנק חשב שהאנרגיה ניתנת לחלקים קטנים. איינשטיין אמר שאור יכול להיות מורכב מחלקיקים קטנים שנקראים פוטונים. רעיונות אלה עזרו להבין כימיה ברמה קטנה.

האלקטרונים מסביב לגרעין לא תמיד נמצאים במקום אחד. הם מתוארים כמו ענן הסתברויות. ענן זה נובע מפונקציית גל (זו נוסחה שמראה איפה סביר למצוא אלקטרון).

במודל זה אלקטרון מתנהג גם כמו גל. לכן יש לו דפוסים דומים להתאבכות של מים.

שיטה אחת חושבת על קשרים כזוגות אלקטרונים שמחברים אטומים. רעיון חשוב התחיל בחישוב של מולקולת המימן ב-1927.

שיטה אחרת מתארת אלקטרונים עם פונקציות שמכסות את כל המולקולה. היא עוזרת לחזות תכונות ספקטרום של מולקולות.

יש שיטה שמחשבת לפי צפיפות האלקטרון במקום פונקציות גל. שיטה זו נקראת DFT. היא יעילה במיוחד עבור מולקולות גדולות.

כדי ללמוד איך מולקולות נעות ותגובות קורות, משתמשים בדינמיקה מולקולרית. לפעמים מחשבים בצורה קוונטית, ולפעמים משתמשים בקירובים קלאסיים.

כשאלקטרונים יכולים לעבור בין מצבים שונים, יש צימוד בין מצבים אלקטרוניים ותנודות. עוברים בין משטחים אנרגיה בעזרת תהליכים כמו מעבר לנדאו-זנר.

תורת השדות הקוונטית עוזרת לתאר שדות וחלקיקים במערכות מסובכות. היא נעזרת במחקרים על פלזמות ונושאים מתקדמים בכימיה.

תגובות גולשים

התגובה תפורסם באתר לאחר אישור המערכת

עדיין אין תגובות. היה הראשון להגיב!