Module Handbook

  • Dynamischer Default-Fachbereich geändert auf CHE

Notes on the module handbook of the department Chemistry

1. Hinweis zum Feld "Anmeldung": In "Corona-Zeiten" ist - teils abweichend von den Angaben im Feld "Anmeldung"- oft eine Anmeldung im KIS erforderlich. Die aktuellen Regelungen finden Sie unter https://www.chemie.uni-kl.de/studium/digital/

2. Die Angaben zum Masterstudiengang Toxikologie und zu den lehramtsbezogenen Zertifikatsstudiengängen im Fach Chemie befinden sich noch im Aufbau.

Module CHE-MM-Ch_ThC_VM3-M-7

Vertiefungsmodul_a: Algorithmen der Quantenchemie und Gruppentheorie (M, 8.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
CHE-MM-Ch_ThC_VM3-M-7 Vertiefungsmodul_a: Algorithmen der Quantenchemie und Gruppentheorie 8.0 CP (240 h)

Basedata

CP, Effort 8.0 CP = 240 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [CHE-ThC] Theoretical Chemistry
Reference course of study [CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry
Livecycle-State [NORM] Active

Module Part #A "Vorlesungen Algorithmen der Quantenchemie & Gruppentheorie" (Obligatory, 6.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-600-020-K-7
Algorithmen der Quantenchemie
P 28 h 62 h - - PL1 3.0 SuSe
2V CHE-600-050-K-7
Gruppentheorie
P 28 h 62 h - - PL1 3.0 SuSe
  • About [CHE-600-020-K-7]: Title: "Algorithmen der Quantenchemie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h
  • About [CHE-600-050-K-7]: Title: "Gruppentheorie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Module Part #B "Seminar Theoretische Chemie II" (Obligatory, 2.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2S CHE-600-220-K-7
Theoretische Chemie II
P 28 h 32 h - - PL2 2.0 SuSe
  • About [CHE-600-220-K-7]: Title: "Theoretische Chemie II"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 32 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: oral examination (30-45 Min.)
  • Examination Frequency: each semester
    Es findet eine mündliche Prüfung zu den Inhalten der beiden Vorlesungen statt.

Examination achievement PL2

  • Form of examination: talk (20-35 Min.)

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the weighted average of the partial examination grades according to the following weights:

Die Bewertung des Moduls setzt sich zu 70% aus der mündlichen Prüfung und 30% aus dem Vortrag zusammen.

Contents

  • Molekulare Ein- und Zweielektronenintegrale über Gaussfunktionen (Rekursionsmethoden, Laplace-Darstellung von r12–1, Rys-Polynome)
  • Orthogonalisierung von Molekülorbitalen (Verfahren von Schmidt und Löwdin, Orthogonalisierung durch Cholesky-Zerlegung)
  • Konstruktion der Fockmatrix (integral-getriebene Verarbeitung von Zweielektronenintegralen, Integral-direktes SCF)
  • Diagonalisierung der Fockmatrix und die Varianten (Dämpfung, Level-Shift, etc.)
  • Erste Ableitungen der Hartree-Fock-Energie (Hellmann-Feynman- und Pulay-Kräfte)
  • Zweite Ableitungen der Hartree-Fock-Energie (coupled Hartree-Fock Gleichungen, Besonderheiten bei imaginären und spin-Abhängigen Störungen, störungsabhängige Basisfunktionen (Kraftkonstanten oder GIAOs)
  • Verfahren zur Konvergenzbeschleunigung (DIIS-Varianten)
  • Abstrakte Gruppentheorie
  • Symmetrie-Operationen und Punktgruppen
  • Darstellungs-Theorie: Matrix-Darstellungen, Reduzible und Irreduzible Darstellungen, Charaktere und Charakter-Tafeln
  • Anwendungen: Matrix-Elemente und Symmetrie, direkte Produkte, Symmetrie-angepasste Molekülorbitale, Molekülschwingungen, Anwendungen in der Übergangsmetallchemie
Seminar „Theoretische Chemie II“

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden
  • kennen grundlegende Algorithmen, die in der Quantenchemie eine Rolle spielen.
  • kennen aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Laserspektroskopie.
  • können sich anhand der wissenschaftlichen Literatur vertieft in ein bestimmtes Thema einarbeiten und dies in Form eines Vortrags präsentieren

Literature

  • K. Mathiak, P. Stingl, Gruppentheorie für Chemiker, Physiko-Chemiker und Mineralogen, Vieweg, 1968
  • S. F. A. Kettle, Symmetrie und Struktur, Teubner, 1994 (ISBN 978-3519035190)
  • D. Steinborn, Symmetrie und Struktur in der Chemie, Verlag Chemie, 1993 (ISBN 978-3527284184)
  • D. M. Bishop, Group Theory and Chemistry, Dover, 1993 (ISBN 978-0486673554)
  • F. A. Cotton, Chemical Applications of Group Theory, Wiley, 1990, (ISBN 978-0471510949)

Requirements for attendance (informal)

None

Requirements for attendance (formal)

None

References to Module / Module Number [CHE-MM-Ch_ThC_VM3-M-7]

Course of Study Section Choice/Obligation
[CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry Vertiefungsmodule [WP] Compulsory Elective
[CHE-88.707-SG#2020] M.Sc. Business Chemistry [2020] Vertiefungsmodule der Chemie [WP] Compulsory Elective