量子化学

量子化学 (化学入門コース 6) の第一章のおさらいを始めた。量子化学は、何の役に立つのかが最初に述べられている。その一つとして、『反応によってなにがせいせいするか、また、反応がどのように 進むかを予測することができる。』とある。例えば、エチレン(C2H4)とブタジエン (C4H6)とでシクロヘキセン(C6H10)が反応。エチレン(C2H4)とエチレン(C2H4)とで、 シクロブタン(C4H8)の反応について述べられている。後者は、反応が進みにくいらしい。その理由がわかるというもの。また、エチレンとブタジエンのH原子をそれぞれ -CHO基と-OCH3基で置換した化合物どうしから、オルト構造は進…

前回のあらすじ 化学結合の主役は電子の波だ。しかし、電子を語るにはシュレディンガー方程式を避けては通れないのだった…。 三次元極座標 前回のシュレディンガー方程式の一般解をお伝えする前に、三次元極座標の説明をする必要があった。よく使われる三次元直交座標で電子軌道を記述することも可能なのだが、原子核の位置を極とした極座標で記述するとより便利である。 直交座標（デカルト座標）で三次元を記述するとき、各点は変数の組 で表される。これに対し、極座標では代わりに を用いて座標を指定する。 表したい点をPとすると、 は原点からの距離OP、 は動径(x軸)と直線OPとがなす角（ ）、 はz軸とOPとがなす角…

下のようなものが、しばしば原子軌道（電子軌道）の図として描かれる。化学科大学生は「これが軌道の図ですよ〜」と教わっているのではないだろうか。 これは一体何なのだ？というのが本記事の問題意識である。 概要 まずはじめに。これは波動関数の表示ではない。そもそも波動関数 は三変数関数であるため、普通の方法では三次元空間に描画できないはずである。 また、波動関数が正の値をとる領域を赤色で、負の値をとる領域を青色で、それぞれ塗っているのでもない。もしそうなら、無限遠方にまで色がついていなくてはならないからだ。ボールのように明確な境界をもっているのはおかしい。 この問題について最近改めて考えたので、軽く記…

はじめに 原子内での電子の在り方 微分方程式 シュレディンガー方程式 はじめに この記事では、化学結合がどういうものであるかを解説する。なぜ結合するのか、なぜ結合が切れるのか、というあたりに焦点を置きたい。一般に出回っている同様の記事には、正確性に欠けていたり本質的でなかったりするものがある。さらに、そうでない記事のほとんどは高度な数式を使っていて取っ付きにくい。 そこで本記事では、科学的正確性を損なわない範囲でできるかぎり直感的に、できるだけ本質的に化学結合論を理解できるような内容を目指す。数式の使用も、概要の理解に必要な最小限度にする。 想定する予備知識は高校物理、特に、古典物理の波の単元…

量子化学に関する本を引用し、僕が書いたLaTeXの作例を紹介します ポイントとしては、ギリシャ文字の大文字が登場します。小文字との違いは、コマンドの最初のアルファベットを大文字にするか小文字にするかだけの違いなんですね！ 花文字のSも登場します！ プリアンブルは全部コピペして使ってるので、かなり余計なものも混ざってます。すいません パッケージは基本的にデフォルトで入ってるやつが使われていると思います（たぶん） ページ番号は原典と異なります 『新しい量子化学―電子構造の理論入門』 出版社 ‏ : 東京大学出版会 (1987/7/1) 発売日 ‏ : 1987/7/1 言語 ‏ : 日本語 単行本…

量子化学に関する本を引用し、僕が書いたLaTeXの作例を紹介します ポイントとしては、ダガーの記号（†）や、ノットイコールの記号（≠）が登場します。 本文中の太字は行列ベクトルの記号を表しています。 プリアンブルは全部コピペして使ってるので、かなり余計なものも混ざってます。すいません パッケージは基本的にデフォルトで入ってるやつが使われていると思います（たぶん） ページ番号は原典と異なります 『新しい量子化学―電子構造の理論入門』 出版社 ‏ : 東京大学出版会 (1987/7/1) 発売日 ‏ : 1987/7/1 言語 ‏ : 日本語 単行本 ‏ : 303ページ ISBN-10 ‏ : …

量子化学に関する本を引用し、僕が書いたLaTeXの作例を紹介します ポイントとしては、式中の文字と変数の区別ですね。ローマン体と斜体を間違えないようにしましょう。 (φμφν|ψαa ψαa) などの（ ｜ ）の記号はディラックのブラケットの変則型ですね。もとの＜ ｜ ＞とは意味を区別して使っているので注意です。 プリアンブルは全部コピペして使ってるので、かなり余計なものも混ざってます。すいません パッケージは基本的にデフォルトで入ってるやつが使われていると思います（たぶん） ページ番号は原典と異なります 『新しい量子化学―電子構造の理論入門』 出版社 ‏ : 東京大学出版会 (1987/7/…