Vorlesungsinhalte

0. Vorbemerkungen und Ziele der Vorlesung (Folien, Vorlesungsnotizen)

1. Molekülbindung und Liganden (Folien, Vorlesungsnotizen)

1.1 Kovalente Bindung

• Austauschwechselwirkung

• H2+-Molekül

• Bindende und antibindende Molekülorbitale

• H2-Molekül
• Heitler/London-Theorie

1.2 Hybridisierung

• sp³- und sp²-Hybridorbitale

• Externer Link: KentChemistry Movie

• Hybridisation

• CH4, H20, NH3, C6H6

• C60

• Nobel Prize Chemistry 1996 ("Fullerens")

1.3 Kristallfeldeffekte

• Erinnerung: Hundsche Regeln
• high-spin/low-spin Zustände
• Spin-State Übergang

 

2. Molekülanregungen (Folien, Notizen)

2.1 Rotationen

• CO Molekül
• Mikrowellen-Spektroskopie
• Externer Link: Video zur Mikrowellenspektroskopie von der NIS
• Dipol-Auswahlregeln
• Externer Link: M. Winnewisser, Interstellare Mikrowellenspektroskopie

2.2 Vibrationen

• Vibrations-Schwingungs-Spektren
• Anzahl Freiheitsgrade
• Zweiatomige Moleküle
• Lineare Moleküle, Beispiel CO2
• Lineare Moleküle, Beispiel HCN
• H2O
• Externer Link: Der kryogene Speicherring am MPI-K Heidelberg
• IR und Raman Spektroskopie

2.3 Elektronische Anregungen

• Franck-Condon Prinzip
• Elektronische Banden
• Link: Gerhard Herzberg: Nobel Lecture Spectroscopic studies of Molecular Structure

 

3. Bindungen im Festkörper (vorl. Folien, vorl. Notizen)

3.1 Van-der-Waals Kräfte

• Lennard-Jones Potential
• Link: Functional Adhesive Surfaces with‘‘Gecko’’ Effect (Kampermann et al.)

3.2 Ionische Bindung

• Madelungenergie
• Evjen-Zellen

3.3 Kovalente Bindung

• Beispiele: Allotrope des Kohlenstoff
• Link: Awesome allotropy (Editorial, Nature Materials 2010)

• Delokalisierung
• Fermi-Energie

 

4. Struktur und Strukturbestimmung

 

5. Gitterdynamik

 

6. Leitungselektronen und elektronische Bänder

 

7. Supraleitung

 

8. Halbleiter

 

9. Magnetismus in Festkörpern

 

10. Dielektrische und optische Eigenschaften von Festkörpern