Bausteine der Materie und chemische Bindung
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Dt. Verl. d. Wiss.
1972
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| Schriftenreihe: | Ausgewählte Lehrabschnitte der Chemie
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Autor: Haberditzl, Werner
Jahr: 1972
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis
der
verwendeten
Symbole.......................13
Teil
A.
Grundbegriffe
der
chemischen
Bindung
1.
Die
atomistische
Struktur
der
Materie...................19
1.1.
Die
Erhaltung
der
Masse.........................
19
1.2.
Gesetz
von
den
konstanten
und
multiplen
Proportionen...........20
1.3.
Gesetze
von
Gay-Lüssac,
Humboldt
und
Avogadro,
chemische
Gleichungen.
.
21
1.4.
Ideale
Gase,
Zustandsgleichung,
Bestimmung
von
Molmassen.........21
1.5.
Ideale
Festkörper............................24
2.
Kinetische
Theorie
der
Materie......................27
2.1.
Mohvärmen
idealer
Gase.........................30
2.2.
Stoßzahl
und
mittlere
freie
Weglänge,
Diffusion
und
Wärmeloitung......32
2.3.
Molwärme
idealer
Festkörper.......................33
3.
Grundlagen
der
Quantentheorie......................34
3.1.
Klassische
Physik
und
atomare
Struktur
der
Materie.............34
3.2.
Wirkungsquantum,
Quantentheorie
der
Molwärmen.............35
3.3.
Lichtelektrischer
Effekt.
Photonen....................36
3.4.
Elektronen...............................37
3.5.
Quantentheorie
und
klassische
Physik...................39
3.6.
Einige
Grundgedanken
der
Quantenmechanik
in
elementarer
Darstellung
....
39
4.
Elementarteilchen
und
Atomkerne....................42
4.1.
Elementarteilchen............................42
4.1.1.
Übersicht
über
einige
der
wichtigsten
Elementarteilchen...........43
4.2.
Atomkerne...............................44
4.3.
Radioaktivität,
Kernreaktionen......................46
4.4.
¡Stabile
und
instabile
Xuklide.......................47
5.
Die
Elektroncnhülle
der
Atcmc......................50
5.1.
Stationäre
Zustände
des
Atoms:
Experimentelle
Grundlagen.........50
5.1.1.
Elektronenstoßuntersuchungen......................50
51
53
55
59
60
62
68
69
69
69
74
76
77
77
79
83
84
84
86
89
90
92
92
95
97
98
102
104
108
110
110
114
118
119
120
121
126
127
129
130
132
136
139
139
139
Inhaltsverzeichnis
Röntgenspektren.....................
Optische
Spektren
....................
H-Atom:
Grundzustand..................
H-Atom:
Angeregte
Zustände...............
Drehimpuls,
H-Atom
im
Magnetfeld.............
Elektronenkonfigurationen,
Atomzustände,
Periodensystem.
.
.
Grenzen
des
Einelektronenmodells,
Atome
und
Molekeln
....
Erscheinungsformen
der
chemischen
Bindung.........
Energiestufen
und
Struktur
von
Molekeln..........
Rotationsspektren
....................
Rotationsschwingungsspektren...............
Elektronensprungspektren.................
Lösungsspektren.....................
RAMAN-Spektren.....................
Kernresonanzspektren...................
Beugungsmethoden....................
Chemische
Bindung.
Die
Wasserstoff-Molekel.........
Austauschentartung....................
Einschaltung
der
elektrostatischen
Wechselwirkung......
Die
Elektrqnenpaarbindung.................
Molekülzustände
(MO-Verfahfen)..............
Molekeln
mit
vorwiegend
kovalenten
Bindungen........
Valenz,
Valenzwinkel,
Hybridisierung............
Mehrfachbindungen....................
Mesomerie........................
Anwendung
der
MO-Methode................
Polare
Molekeln,
Dipolmomente
..............
Elektronegativität,
Ionenbindungsanteil...........
Atom-
und
Molekülgitter,
zwischenmolekulare
Kräfte.....
Ionen
in
Gitterstrukturen
..................
Anwendung
von
Röntgenstrahlen
zur
Strukturuntersuchung
.
.
Gitterenergie.......................
Ionenradien
und
Gittertypen................
Übergänge
zu
anderen
Arten
der
Kristallbindung.......
Ionen
in
Ligandenfeldern..................
Symmetrien
von
Molekeln.................
Komplexverhindungen:
experimentelle
Grundlagen......
Grundzüge
der
Magnetochemie...............
MössBAUER-Spektroskopie.................
Optische
Rotationsdispersion
und
Zirkulardichroismus.....
Elektrostatische
Theorie
der
Komplexe............
Kovalenzbindungen
in
Komplexen..............
Metallbindung......................
Metallbindung
und
Metallgitter,
Ferro-
und
Antiferromagnetismus
Das
Elektronengas....................
Inhaltsverzeichnis
11
6.6.3.
Bändermodell
(Einelektronenmodell
der
Metalle)..............141
6.6.4.
Mischkristalle
und
intermetallische
Phasen.................143
6.6.5.
Zusammenfassende
Übersicht:
Bindungsärten
in
Festkörpern.........144
Teil
B.
Erste
Einführung
in
das
quantenchemische
Handwerk
1.
Normierung
und
Orthogonalität
von
Zustandsfunktionen...........149
2.
Einelektronenatom:
Wasserstoff-Funktionen................152
2.1.
Winkelanteil..............................153
2.2.
Badialanteil..............................155
2.3.
Übergang
zu
Mehrelektronenatomen....................157
3.
Mehrelektronenatome:
Das
SCF-Modell..................158
3.1.
SnATEE-Funktionen...........................160
3.2.
Hinweis
auf
atomare
Einheiten......
162
4.
Einführung
in
die
MO-Behandlung
des
H
2
+
-Ions..............163
4.1.
Kreuzungsverbot................
168
4.2.
Maximale
Überlappung.........................169
4.3.
Virialsatz,
Energiebilanz
bei
der
Molekülbildung..............170
5.
Antisymmetrie
und
Konfigurationen
am
Beispiel
der
H
2
-Molekel.
Vergleich
von
MO-
und
VB-Behandlung
.......................172
5.1.
MO-Behandlung
der
H
2
-Molekel,
Konfigurationswechselwirkung........173
5.2.
VB-Behandlung
der
H
2
-Molekel,
Ionenzustände...............175
5.3.
Vergleich
der
MO-
und
der
VB-Behandlung.................177
5.4.
Ausblick
auf
neue
Entwicklungen.....................178
6.
Das
HMO-Modell............................183
6.1.
Einführung,
Äthylen..........................183
6.2.
Butadien,
Moleküldiagramme.......................185
6.2.1.
Alternierende
und
nichtalternierende
Systeme................187
6.2.2.
Ladungs-und
Bindungsordnungen.
.
.
..................188
6.3.
Übungen
zur
HÜCKEL-Theorie
......................189
6.3.1.
Bestimmung
von
Säkulardeterminante,
Wurzeln
und
Eigenvektoren
des
Allyl¬
radikals,
Radikalkations
und
-anionS...................189
6.3.2.
Bestimmung
des
Dipolmoments
von
Methylencyclopropen..........191
6.3.3.
Aufbau
Von
HÜCKEL-Matrizen......................194
6.4.
Verbesserungen
und
Erweiterungen
des
HMO-Ansatzes,
neuere
Entwicklungen
.
194
6.4.1.
Berücksichtigung
von
Überlappungsintegralen...............195
6.4.2.
Variation
von
a
und
ß
..........................197
6.4.3.
Der
Zusammenhang
von
q
m
und
p
mn
mit
da
und
dß
.............198
6.4.4.
Ausdehnung
des
HMO-AnsatzeS
auf
andere
Systeme.............200
7.
Das
FE-MO-Modell...........................201
7.1.
MO-Modell
und
Bändermodell,
Elektronengas................201
7.2.
Pas
FE-Modell:
Anwendung
auf
die
organische
Chemie...........202
7.3.
FE-Modell
und
metallische
Bindung....................207
12
Inhaltsverzeichnis
8.
Einige
Brücken
zum
Experiment............
212
8.1.
Atomabstände.................,............212
5.2.
Dipolmomente.............................215
8.3.
Elektronenspektren...........................215
8.4.
Vorläufige
Bemerkungen
zu
reaktionskinetischen
Modellen..........217
5.5.
Spindichten...............................219
9.
Ausnutzung
von
Symmetrien.......................226
Anhang
A.l.
Eigenwerte
und
Koeffizienten
der
Linearkombinationen
der
HMO-Theorie
für
einige
ausgewählte
Verbindungen.....................239
A.2.
Charaktertafeln
der
wichtigsten
Punktgruppen...............243
A.3.
Wegweiser
zur
Literatur.........................247
Sach-
und
Namenverzeichnis........................
.
.
.
250
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