Berechnung stoffspezifischer chemisch physikalischer Eigenschaften mit Hilfe quantenchemischer Methoden



 Aufenthaltswahrscheinlichkeit des HOMO (höchsten besetzten Molekülorbitals) bzw. des LUMO (niedrigsten unbesetzen Molekülorbitals)
zum Bild Aufenthaltswahrscheinlichkeit des HOMO (höchsten besetzten Molekülorbitals) bzw. des LUMO (niedrigsten unbesetzen Molekülorbitals)

Stoffspezifische chemisch physikalische Eigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten sowie von Ionen werden mit quantenchemischen Methoden berechnet.
Dazu gehören z.B. Dipolmomente und Polarisierbarkeiten, die für die Löslichkeit bzw. Mischbarkeit von Substanzen verantwortlich sind.
Außerdem werden temperaturabhängige thermodynamische Eigenschaften wie die Standardbildungsenthalpie, die Entropie sowie die Wärmekapazität der Substanzen berechnet. Diese thermochemischen Daten werden potenziellen Nutzern in einer für wissenschaftliche Zwecke frei verfügbaren Datenbank zur Verfügung gestellt. Mit diesen Daten kann z.B. die Wärmefreisetzung einer Reaktion oder eines Prozesses vorhergesagt werden. Diese Daten werden deshalb z.B. für die Auslegung technisch relevanter Prozesse oder Anlagen wie Gasturbinen benötigt.

Daneben werden spektroskopische Eigenschaften wie Ultraviolett-, Sichtbar-, Infrarot- und Ramanspektren vorhergesagt. Diese berechneten molekülspezifischen Charakteristika dienen der eindeutigen Identifizierung von Stoffen, wodurch neue Nachweisverfahren entwickelt werden können.
Ebenfalls werden elektronische Anregungen von Molekülen, die sich in ihren Schwellenelektronenspektren zeigen, sowie Ionisationsprozesse berechnet, die in plasmaunterstützten Verbrennungsprozessen eine wichtige Rolle spielen.


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