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Symmetrie in Wissenschaft und Kunst I - Symmetrie und Symmetriebruch in Molekülen
Christen, Dines (2002)
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Information
title: Symmetrie in Wissenschaft und Kunst I - Symmetrie und Symmetriebruch in Molekülen
alt. title: Symmetrie und Symmetriebruch in Molekülen
creator: Christen, Dines (author)
subjects: Studium Generale, Symmetrie, Wissenschaft, Kunst, Massenspektroskopie, Fulleren, Cyano-Acetylene, Pauli-Prinzip, Hundsche Regeln, Schrödingergleichung, Hamilton-Operator, Born-Oppenheimer-Näherung, HCN, DCN, Renner-Teller-Effekt, Mikrowellenspektroskopie, Rotationsspektrum, Christen, Dines
description: Studium Generale Vorlesung, Montag, 14.01.2002, im Wintersemester 2001-2002
abstract: Nach der Geschichte der Entdeckung des hochsymmetrischen C60 gliedert sich der Vortrag in den folgenden Abschnitten: Stationaere Strukturen: An Hand vom Kohlenstoffatom werden die energetischen Verhaeltnissen der Elektronen beschrieben und es wird ueber ein MO-Schema gezeigt, wie man sich vorstellen kann, dass chemische Bindungen gebildet werden. Es wird beschrieben, wie man sich das Zustandekommen von vier tetraedrich gerichteten Bindungen im Methan vorstellen kann. Dieses Prinzip wird auf die Molekuele Ammoniak und Wasser erweitert, wobei die groessere raeumliche Inanspruchnahme von lone-pairs (Gillespie-Regel) eingearbeitet wird. Dynamik: Die Teilchen der Molekuele bewegen sich staendig. An Hand vom Wasser soll aber gezeigt werden, wie die Bewegungen (Schwingungen) mit den Symmetrieelementen des Molekuels in seiner Gleichgewichtslage charakterisiert werden koennen. Bei der Dynamik angelangt, soll an Hand vom Glykol gezeigt werden, welcher Einfluss das Potential auf den Strukturbegriff hat, und dass es bei Molekuelen, die grossamplituden Bewegungen in einem Potential mit mehreren Minima durchfuehren, keinen Sinn macht von Struktur (und somit auch von Symmetrie) zu sprechen, ohne das Potential explizit zu beschreiben. Wegen den Wasserstoffbrueckenbindungen in Glykol ist die Konformation mit der hoechsten Symmetrie nicht die energetisch guenstigste Struktur. In Ammoniak fuehrt aber die grossamplituden Schirmschwingung zu einer de facto Erhoehung der Symmetrie. Das ruhende Ammoniak-Molekuel gehoert zu Punktgruppe C3v, waehrend das (Schirm)-Schwingende Ammoniak zu einer dynamischen Gruppe gehoert, die isomorph zu D3h ist. Ganz oberflaechlich soll gezeigt werden, dass die Symmetrieelemente, die wir bei den Bildern von Molekuelen verwendet haben, im Grunde Invarianzoperatoren des entsprechenden Hamiltonoperators sind, und dass die Symmetrieeigenschaften in den Zustandswellenfunktionen formal zum Ausdruck kommen. Als letzter Punkt soll auf ein Symmetriebruch eingegangen werden: Das HCN-Molekuel ist wegen des Renner-Teller-Effektes im angeregten elektronischen Zustand gewinkelt obwohl es im elektronischen Grundzustand linear ist.
publisher: ZDV Universität Tübingen
contributor: Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer)
creation date: 2002-01-14
dc type: image
localtype: video
identifier: UT_20020114_001_symmetrie_0001
language: ger
rights: Url: https://timmsstatic.uni-tuebingen.de/jtimms/TimmsDisclaimer.html?638678639704905185