Theorie chemischer Elementarprozesse

Die modeme chemische Grundlagenforschung ist wesentlich durch das Bestreben gekennzeichnet, chemische Phanomene soweit wie moglich auf molekularer Ebene zu erklaren. Hierzu werden mit immer mehr verfeinerten experimentellen und theoretischen molekiilphysikalischen Methoden die Struktur und die physika lisch-chemischen Eigenschaften von Atomen und Molekiilen sowie ihre Wechselwirkungen untersucht; insbesondere sind die elemen taren Vorgange bei chemischen Reaktionen zu einem weltweit intensiv bearbeiteten Forschungsgegenstand geworden. Elementare chemische Prozesse sind mit dem Austausch von Energie sowie von Atomen oder Atomgruppen zwischen moleku laren Spezies verbunden. Der Ablauf solcher Prozesse hangt stark vom Aggregatzustand des Systems ab, und ihre theoretische Beschreibung wird urn so leichter moglich, je einfacher die Bedin gungen sind, unter denen sie vor sich gehen. In verdiinnten Gasen ist die Zeitdauer der Wechselwirkung in einem StoB zwischen 12 zwei Atomen bzw. Molekiilen viel kiirzer (unterhalb 10- s) als die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden StoBen (im Mittel 9 bei Normalbedingungen etwa 10- s); die mikroskopische Dynamik kann daher getrennt vom statistischen Problem behandelt werden.

Inhalt
1. Einführung.- 1.1. Phänomenologische Beschreibung chemischer Reaktionen.- 1.2. Chemische Elementarreaktionen.- 1.3. Grenzen der phänomenologischen Beschreibung.- 1.4. Chemisch-physikalische Elementarprozesse.- 2. Grundlagen. Adiabatische Näherung.- 2.1. Separation der Massenmittelpunktsbewegung.- 2.2. Separation von Elektronen- und Kernbewegung. Adiabatische Näherung.- 2.3. Streukanäle.- 2.4. Klassifizierung von Elementarprozessen. Mikromechanismus.- 3. Molekulare Wechsel Wirkungspotentiale.- 3.1. Potentialkurven und Potentialhyperflächen.- 3.2. Bestimmung von Wechselwirkungspotentialen.- 3.3. Analytische Darstellung von Wechselwirkungspotentialen. Einpirische Potentialfunktionen.- 4. Näherungsmethoden für die Berechnung atomarer und molekularer Stoßprozesse.- 4.1. Grundkonzepte der Theorie.- 4.2. Quantenmechanische Beschreibung der Kernbewegung.- 4.3. Klassische Näherung für die Kernbewegung.- 4.4. Quasiklassische und Hybridmethoden.- 5. Dynamik elektronisch adiabatischer Prozesse.- 5.1. Klassische Trajektorien.- 5.2. Quantendynamik atomarer und molekularer Stöße.- 5.3. Einige Resultate quasiklassischer und semiklassischer Berechnungen.- 6. Nichtadiabatische Übergänge bei Atom- und Molekülstößen.- 6.1. Nichtadiabatische Kopplung und Auswahlregeln.- 6.2. Zweizustandsnäherung.- 6.3. Landau-Zener-Modell.- 6.4. Semiklassische Methoden zur Berechnung der Wahrscheinlichkeiten nichtadiabatischer Übergänge bei Molekülstößen.- 7. Statistische Modelle in der Theorie elementarer Prozesse.- 7.1. Grundannahmen der statistischen Theorie.- 7.2. Bildung und Zerfall von Komplexen bei Stößen.- 7.3. Energetische Verteilung der Zerfallsprodukte eines Komplexes.- 7.4. Winkelverteilung der Zerfallsprodukte eines Komplexes.- 7.5. Informationstheoretische Analysemikroskopischer kinetischer Parameter von Elementarprozessen.- 8. Anhang.- 8.1. Transformation von Hamilton-Funktion und Hamilton- Operator auf Massenmittelpunkts-und Relativkoordinaten.- 8.2. Koordinatensysteme.- 8.3. Konstanten und Einheiten.- 9. Literatur.- 10. Sachverzeichnis.

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