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LA STRUTTURA DELLE MOLECOLE
Uno dei grandi successi della meccanica quantistica è la sua capacità di descrivere il legame chimico.
Per studiare la struttura delle molecole si procede con lo stesso schema utilizzato per gli atomi, iniziando con la molecola più semplice, ovvero la molecola di idrogeno, e aumenti un elettrone. Queste prime esperienze permetteranno di introdurre i concetti fondamentali che poi verranno applicati a molecole di struttura più generale.
Come per l'orbitala dell'atomo di idrogeno sono utili per discutere, almeno da un punto di vista qualitativo, la struttura nello spazio, la proprietà degli atomi diche li compongono e dei legami chimici, il parlamento di base. Per fare questo un limite estremo si assume la scorta degli elettroni avventi fra nuclei, se il principio di esclusione di Pauli.
Le molecole si come gli atomi può essere trattata in modo completo pensale l'equazione di Schrödinger polarizzare a livello astronomici e, inanche quanto necue esiste estimato dei Metodi Approssimati, che possono avvenire per primi: dai legami delle molecole più complesse, e anche il Metodo degli Orbitali Molecolari (MO), che è aditotti è il metodo che ogni giorno oggi piu usato per studiare la struttura della molecola.
Successivamente ando trattata la molecola di idrogeno (insieme verbroe molecola omvalate, anche ai eteroaniccasi). Infatti, in un'ottica generale il primo con il metodo MO, confrontando i risultati con quelli ottenuti utilizzando in questo metodo con anche il metodo del Legame di valenza (VB).
Saranno infime trattate le molecole poliatomiche generiche sempre con dei metodi appositamici ad a nonì particolar e con nei metod dei Orbitali molecolari e dell'approccio del campo autoconsistente di Hartree-Fock (HF-SCF) l'atomo no particolarmente e sviluppo degli orbitoli molecolari come combinazioni lineari di orbitole atomici (MO-LCAO) uscendo onche a dinifit due vonelne ad adverino, del al concetto di correlazione elettronica e di interazione di configurazione NE, le molecole poliatomicas nressorom trattate onel ondi metodi del formal ad valenza.
Un fine vorramp illustrate oncle i concetti. fondomentoli che riguardono i metodi semi-empirici descriminandone i princippisl e titolo amplificativo.
In tutta la trattazione sarà onale o p'oltulo la simmetria delle molecole e la teoria dei gruppi, per cercare di nonpejficare i pogb'emi e essere in informazioni oncle dl tipo quolitativo.
APPROSSIMAZIONE DI BORN-OPPENHEIMER
Nelle iniziali trattazioni per nonpefiâre le equazioni il mecancio considerare sempre molecole concut fisse in modo da potèi studiato esclusivamente il moto e le autofunzionali degli electrons.
L'approssimazione che consiste di considerare, in una molecola separalmento nei moto elettronico € nel moto nucleare, azzo e adè motto di approssimato, era la Born-oppenheimer, ed è sema n' portà due una perificaazione quotintica, onche quantomica.
Consideriamo il caso di una molecola generica e vediamo che il suo Hamiltoniano completo dovrà contenere i seguenti termini:
Ĥ = T̂n + T̂e + V̂ne + V̂ee + V̂nn
Questi in ordine si riferiscono all'energia cinetica dei nuclei (Tn), all'energia cinetica degli elettroni (Te), all'interazione nuclei-elettroni (Vne), all'interazione elettrone-elettrone (Vee) e all'interazione nucleo-nucleo (Vnn).
Andiamo a scrivere una forma esplicita generica per questi termini, indicando con gli indici i, j gli elettroni e con gli indici α, β i nuclei. In unità atomiche abbiamo che:
T̂n = ∑α - 1/(2mα) ∇α2 T̂e = ∑i -1/2 ∇i2 V̂ne = ∑i,α -Zα/riα V̂ee = ∑i
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