図説 量子化学(分子軌道への視覚的アプローチ)裳華房

以下の本をざっと読んだ。

図説 量子化学: 分子軌道への視覚的アプローチ (化学サポートシリーズ) 

分子軌道法を勉強していく上で、細かい数式は入れずに、概略、分子軌道の考え方が示した本だと思う。比較的簡単な分子に対して、分子軌道のエネルギー準位及び電子空間分布がどういうものかを理解できる。『第3章 分子軌道の組み立てと図示の基本』がよいと思う。図の結果は量子計算の結果を表示したものである。

電子の空間分布及びエネルギー準位の計算を求めるのが数値計算の最重要課題と思う。

そこから、いろいろな結論を出していく。

大野さんの岩波の『量子化学』友田さんの『分子軌道法』の本にも触れられている。この後、大野さんの本をざっと読み、友田さんの本、

藤永さんの『入門分子軌道法 分子計算を手がける前に』 を読む予定。

 

内容についての簡単なまとめ。

第1章 原子軌道と分子軌道

p4 原子中のオービタルの分類は最重要。(K、L、M、N殻)(1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s)

p8  電子存在確率が0のところを節(node)と呼ばれ、面状の節は、節面(nodal plane)と

  いう。たぶん、存在確率が0を強調するのは、反応性が高いことと関係あると

  思う。各orbitalの電子の空間分布は重要。頭に入れる必要ある。

p9  主量子数、方位量子数、磁気量子数。後者の2つは、hamiltonianに出てくる、

  球面量子関数と直接関係するところであり、すごく重要。

  なぜなら、多くの場合、化学反応は、位相項(θ、Φ)が重要であるからだ。

  上の藤永さんの本にいいこと書いてあった。実は、途中まで読んでいるのだ。

  r成分が異なっていても、波動関数の位相項が同じであれば、同じような化学

  反応を示すとあったような。後で確認する。

p12 一方、波動関数が Φ と -Φ であるが、電子の存在確率は、Φ*Φなので

  (実数なら2乗)、同等である。しかし位相は違うのである。

  結合性軌道と反結合性軌道であるが、確か、片方は、プラスマイナス逆転

  していたはずだ。存在確率同じでも、性質が大きく異なる。

  位相項は、重要である。

  (メモ)まだよくわかっていないが、密度汎関数は、この位相項を略して、

      高速計算を実現している?とのことだが、その分、不正確になると

      考えられる。ほんとか?

p13  1.3.3 電子の波動性と干渉作用。 位相が重要。

分子軌道は、原子軌道をもとに推定される。数値計算も、分子軌道を求めるにあたり

基底関数を原子軌道とし、線形展開するのが基本である。

 

p19 イオン化エネルギーと電子親和力

  どの本も触れている。定番。ゆえ、重要。

p27 電子の授受の起こりやすさと電気陰性度

  (I+A)/2 を電気陰性度の指標としている理由がわかった。    

p30  電子波の干渉効果と変形効果 いまいち、わかりにくい説明だ。

   ここは、正しく理解しているか怪しいので別途。

p31  1.5.4  電子波の重ね合わせと軌道の線形結合

  先に述べた通り。分子軌道は、原子軌道をもとに構成。厳密には、基底関数は、

  どんな関数でもいいはず。構成する分子から大きくずれていないだろうという

  ことが前提にある。

p32 1.5.5 結合性軌道と反結合性軌道 

  1.5.6  π結合と多重結合 

  ⇒π結合の概念を導入したのがepockingなideaではないか?

p36 1.6 分子軌道の組み立て原理

  ⇒このあたりの内容が極めて重要。文章だけで難しくない。

   でもこの本の重要なところである。これと3章の内容か。。。

 とりあえず、ここまで。