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Buch
 

Buch 3 in der Bearbeitung

Titel: Berechnen von Stoffeigenschaften auf atomarer Basis mit Excel und VBA

  1. Herleitung und Lösung der Schrödingergleichung analytisch und numerisch für s- und p- Orbitale (Atkins, Wedler, Ebert-Ederer, Moelwyn-Hughes)
  2. Anwendungen der Schrödinger Orbitale: Wellenfunktion, Aufenthaltswahrscheinlichkeit, Überlappungsintegrale (Atkins, Wedler, Kurzweil, Uni Wuppertal, hyperphysics, Integrale, chemsoft )
  3. Das berühmte Kugelschalenmodell von Kimball [Christen und chemsoft] und das H2 Modell
  4. Modell der Ladungsschwerpunkte (s.u.)
  5. Modell von Morse, Buckingham und Lennard-Jones
  6. Berechnen der Potenziale von Atomen, Molekülgruppen und Molekülen
  7. Berechnen von Stoffeigenschaften aus den Potenzialen
  8. Vergleich mit der Joback- und Unifac-Methode 
  9. Statistische Berechnung von thermodynamischen Stoffeigenschaften (J. Blahous, Moelwyn-Hughes)
  10. Anhang: numerische Integration nach Legendre, Hamilton Funktion, Runge-Kutta mit Schrittweitenautomatik
  11. Literatur

https://www.amazon.com/Physikalische-Simulationen-mit-Personalcomputer-Quantenmechanik/dp/3662093332 

Beispiel: Ladungsschwerpunkte von Wasser nach Rowlinson (Moelwyn-Hughes S. 263):

Dipolmomente: https://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/chemkurs/cs11-15.htm

Stoffeigenschaften sind sowohl die Reinstoffdaten eines Stoffes (kritische Daten, Dichte als Funktion der Temperatur, s. VDI-Wärmeatlas) als auch die Eigenschaften von Gemischen (Dichte des Gemisches Ethanol-Wasser) als auch die Phasengleichgewichte (VLE, LLE, SLE, NRTL-Parameter, Azeotrope). Diese Eigenschaften beruhen auf den sog. van der Waalschen Kräften, die von der Überlappung der gebundenen Elektronenorbitalen herrühren. Dabei wird unterschieden zwischen s- und p-Orbitalen.

Atome bestehen aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Das einfache Bohrsche Atommodell wurde vor ca. 100 Jahren durch das exakte Schrödingermodell ersetzt. 

Die Lösung der Schrödingergleichung ist für ein H-Atom exakt möglich, nicht jedoch für Moleküle. Dafür sind stets Näherungen erforderlich. Literatur s. Bücher der Physikalischen Chemie, http://www.cosmologic.de/,. Wikipedia: Atomorbital.

Kimball entwickelte eine Coulombsche Energiegleichung für das H-Atom auf der Basis von einfachen Kugelschalen, die den Schrödinger Orbitalen ähneln. Literatur: Christen: Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie, 1969, 2. Auflage und www.chemsoft.ch, enthält Details, Beispiele, Programme und Artikelhinweise.

Die Überlappung der Schrödinger Orbitale wird nach der o.g. Literatur verwendet.