Available in paperback for the first time, this book describes the main methods of one- and two-dimensional high-resolution NMR spectroscopy in liquids within the quantum-mechanical formalism of the density matrix. In view of the increasing importance of NMR in chemistry and biochemistry, it is particularly addressed to those scientists who do not have a working knowledge of quantum calculations.

From reviews of the hardback edition:

`The book fills a gap in the market...' Magnetic Resonance in Chemistry

'Goldman's book is important and timely, written in a thorough, careful manner. It treats a selected number of fundamental two-dimensional NMR experiments at a level appropriate for a general graduate course in two-dimensional NMR spectroscopy. Physics Today

Elementare, gleichzeitig exakte Einfuhrung in das Thema. Gezeigt werden fur technisch wichtige Fragestellungen sowohl strenge als auch Naherungsloesungen, insbesondere erste Abschatzungen auch komplizierter Vorgange. Exemplarisch wird an Beispielen aus verschiedenen Bereichen das breite Anwendungsgebiet verdeutlicht und die UEbertragbarkeit des Vorgehens demonstriert. Tabellen der benoetigten Stoffgroessen erleichtern die direkte Anwendung. Damit wendet sich das Buch gleichzeitig an den Ingenieur in der Praxis.

Dieser Band enthAlt die BeitrAge des 3. Workshops "Computer in der Chemie" (16.-18. November 1988 in TA1/4bingen). Das Meeting wurde von der Fachgruppe Chemie-Information der GDCh veranstaltet und enthAlt BeitrAge fA1/4r folgende Gebiete: - Chemometrie - MolekA1/4lmodellierung - Syntheseplanung - ProzeAsteuerung - Design und Aufbau von Datenbanken, z.B. in der Toxikologie - Spektrenbibliotheken - Datenerfassung in der Analytik - RAntgenstrukturanalyse - Simulation elektrochemischer Prozesse

Suitable for graduate students, master courses and postdocs, this is the first textbook to discuss the whole range of contemporary coordination chemistry. It has been thoroughly reviewed by leading textbook authors, and the concept already proven by the successful Spanish edition.
After an introduction, the book covers in a clearly ordered manner structure and bonding, supramolecular coordination chemistry, electronic properties and electron transfer.
Set to become the standard for years to come.

Die Bedeutung der Thermodynamik als Mittel zur Interpretation von Beobachtungen an natOrlichen Vorkommen und an synthetischen Proben aus dem Laboratorium kann nicht hoch genug eingeschatzt werden. Experimentelle Ergebnisse mit ihrem Modell- charakter kennen nur mit Hilfe dieses Wissenschaftszweiges wirklich sinnvoll genutzt werden. Dieser Sachverhalt spiegelt sich auch in den Fachpublikationen wider. Ohne solide Kenntnisse thermodynamischer Zusammenhange kennen sie kaum oder Ober- haupt nicht verstanden werden. Die Studienkommission der Deutschen Mineralogi- schen Gesellschaft hat dieser Tatsache Rechnung getragen und empfahl das Fach Physikalisch-Chemische Mineralogie in das Curriculum fOr den Studiengang der Mine- ralogen aufzunehmen. Dadurch wurde der Bedarf nach einem geeigneten Lehrbuch geweckt. Sieht man sich auf dem BOchermarkt um, so muB man feststellen, daB es zwar englischsprachige, jedoch so gut wie keine deutschsprachigen LehrbOcher gibt, in denen die Thermodynamik speziell fOr eine Anwendung auf den Gebieten der Geo- wissenschaften aufbereitet wird. Ziel des Buches ist es, diese LOcke soweit wie meglich zu schlieBen. Es ist in erster Linie als Wegweiser fOr Studierende der Mineralogie gedacht. DarOberhinaus dOrfte es aber auch interessant sein fOr Geologen, Geophysi- ker und Materialwissenschaftler. Das Buch ist so konzipiert, daB es ohne Vorkenntnisse in Physikalischer Chemie lesbar ist. Damit soli insbesondere auf jene Interessenten ROcksicht genommen werden, die in ihrem Studiengang keine Vorlesungen in Physika- lischer Chemie belegen muBten und erst durch ihre wissenschaftliche Arbeiten den Bedarf nach thermodynamischen Grundkenntnissen verspOrten. Die Auswahl des Stoffes ist durch die spezielle geowissenschaftliche Problematik bestimmt.

Dieses Lehrbuch wendet sich an Studenten der Physik, der Naturwissenschaften oder der Elektrotechnik ab 3. Semester. Die Atomphysik und die dazugehorige Quantenphysik bilden die Grundlage fur viele moderne Gebiete der Physik, der Chemie, Biologie wie auch der Elektrotechnik. Es fuhrt sorgfaltig und leicht verstandlich in die Ergebnisse und Methoden der empirischen Atomphysik ein. Gleichzeitig wird dem Leser das Rustzeug der Quantentheorie vermittelt, wobei die Wechselwirkung zwischen Experiment und Theorie besonders herausgearbeitet wird. Die Autoren haben die neuesten Resultate mit berucksichtigt und behandeln insbesondere auch die fur Grundlagenforschung und Anwendung gleichermassen wichtige Laserphysik und nichtlineare Spektroskopie. Verbesserungen und Erganzungen in der vorliegenden 3. Auflage beziehen sich u.a. auf die Behandlung der relativistischen Klein-Gordon und Dirac-Gleichungen, eine theoretische Ableitung der Lamb-Verschiebung, neue Entwicklungen in der Spektroskopie innerer Schalen, neue Anwendungen der NMR-Spektroskopie, z.B. Tomographie. Ausserdem enthalt diese Auflage eine grosse Anzahl von Ubungsaufgaben einschliesslich der Losungen zur Vertiefung und zum Selbststudium.

Quantum tunnelling is one of the strangest phenomena in chemistry, where we see the wave nature of atoms acting in "impossible" ways. By letting molecules pass through the kinetic barrier instead of over it, this effect can lead to chemical reactions even close to the absolute zero, to atypical spectroscopic observations, to bizarre selectivity, or to colossal isotopic effects. Quantum mechanical tunnelling observations might be infrequent in chemistry, but it permeates through all its disciplines producing remarkable chemical outcomes. For that reason, the 21st century has seen a great increase in theoretical and experimental findings involving molecular tunnelling effects, as well as in novel techniques that permit their accurate predictions and analysis. Including experimental, computational and theoretical chapters, from the physical and organic to the biochemistry fields, from the applied to the academic arenas, this new book provides a broad and conceptual perspective on tunnelling reactions and how to study them. Quantum Tunnelling in Molecules is the obligatory stop for both the specialist and those new to this world.

1. SYNTHESEPLANUNG ALS ERGEBNIS VON INTUITION, ZUFALLS BEFUNDEN UND BEWUBT LOGISCHER ABLEITUNG . 1 TElL A: GRUNDLAGEN 4 2. ALLGEMEINES 2.1. PLANUNG ALS PROBLEMLOSUNG 4 DER ANALOGIESCHLUB . 5 7 DIE ZWECKRICHTUNG EINER PLANUNG VERSUCHSPLANUNG . 7 OPTIMIERUNGSPROBLEME 8 9 2.2. MOTIVE UND KRITERIEN EINER SYNTHESEPLANUNG . 2.2.1. ALLGEMEINES 9 2.2.2. WICHTIGE PLANUNGSZIELE 10 DER WIRKSTOFF 10 DER FARBSTOFF 10 DAS ZWISCHENPRODUKT UND DAS REAGENZ 10 10 DER KATALYSATOR . DER HILFSSTOFF 11 DER STOFF ALS MEDIUM 11 DER STOFF ALS CHEMISCHER ENERGIESPENDER . 11 DER WERKSTOFF 11 DER STOFF ALS INFORMATION 11 12 DAS VERFAHREN ALS PLANUNGSZIEL . 12 2.3. DIE ROLLE DES COMPUTERS 3. INFORMATION UND DOKUMENTATION 15 3.1. ALLGEMEINES 15 3.2. WIEDERGABEFORMEN VON CHEMISCHER INFORMATION 16 3.2.1. STRUKTURMODELL, STRUKTURFORMEL, TOPOLOGISCHE STRUKTURVERSCHLOSSELUNG 16 3.2.2. DIE CHEMISCHE NOMENKLATUR 19 3.2.3. DIE WISWESSER LINE-NoTATION (WLN) . 19 3.2.4. DER FRAGMENTCODE GREMAS 21 3.2.5. WEITERE FORMEN DER STRUKTURBESCHREIBUNG . 23 3.2.6. THESAURI 23 3.2.7. BESCHREIBUNG VON VERFAHREN UND STOFFSYSTEMEN."

This invaluable book provides a balanced and integrated introduction to the quantum world of atoms and molecules. The underlying basis of quantum mechanics is carefully developed, with respect for the historical tradition and from a molecular angle. The fundamental concepts in the theory of atomic and molecular structure are thoroughly discussed, as are the central techniques needed in quantum-chemical applications. Special attention is paid to exposing and clarifying the common ground of Hartree-Fock theory and density-functional theory. Throughout the text, the discussion is pedagogically obliging and aims at simplicity and mathematical clarity, while avoiding the use of advanced mathematics. End-of-chapter problems supplement the main text.

Dieses Buch entstand wahrend eines Versuchs, Studenten der Universitat von Colorado mit einigen Aspekten der Quantenmechanik, Spektroskopie und der Struktur von Atomen und MolekUlen vertraut zu machen. Der Autor ist der Uberzeugung, daB Studenten anderer Gebiete der Chemie gegeniiber Physiko- chemikern lange den Vorteil hatten, nach einem einjahrigen Grundkurs For- schungsliteratur lesen zu konnen. In der physikalischen Chemie war jede adaquate Diskussion von Quantenphanomenen gewohnlich Fortgeschrittenen vorbehalten, und folglich entging vielen Studenten wahrend ihres Grundstudiums die Faszination der Bereiche der physikalischen Chemie, die sich mit Quantenmechanik befassen. AuBerdem benotigten die Studenten, die an der Forschung auf den Gebieten der Quantenmechanik und Molekiilstruktur interessiert waren, ein bis zwei Jahre dazu, sich das notwendige Grundwissen anzueignen. Eine moglichst vollstandige Einfiihrung in Quantenphiinomene wahrend des Grundstudiums ermoglicht einen friiheren Beginn der Forschung. Sie bietet den zusatzlichen Vorteil, daB Studenten wahrend des Hauptstudiums an einem Forschungsprojekt auf diesen Gebieten teilnehmen konnen. Die Behandlung von Quantenproblemen im Grund- kurs der physikalischen Chemie erfordert die Auslassung bestimmter Bereiche der klassischen physikalischen Chemie. Die Diskussion, ob solch ein Vorgehen zu rechtfertigen sei oder nicht, wird sicherlich noch einige Zeit fortdauern. Der Autor vertritt jedoch die Meinung, daB es ein zwingendes Argument fiir die Ein- beziehung von Quantenphanomenen gibt. Jede Diskussion iiber Quantenmechanik erfordert ein extensives neues Vokabular und eine neue Symbolik.

In der Lehrbuchliteratur gibt es schon eine Reihe von elemen taren Einfiihrungen in die Theorie der chemischen Bindung, die den Studenten der Chemie mit diesem Kernstiick des theoretischen Tells seiner Wissenschaft bekannt machen sollen. Die hier vorgelegte Ausarbeitung von V orlesungen, die ich in Frankfurt gehalten habe, ware lediglich eine Parallelerscheinung zu diesen Biichern im Bereich der deutschen Literatur (in der bisher ein Buch mit gleicher Absicht fehlt), wenn sie sich nicht im Aufbau merklich von den mir bekanntenDarstellungen unterscheiden wiirde. Die bekannten Biicher fiihren die unumganglichen Elemente der Quantenphysik in der Regel in korpuskularer Sprache ein. Da bei Verwendung dieser Sprache chemische Bindung erst auf den hoheren Stufen der Theorie verstanden werden kann, verliert del' Leser so meistens den Zusammenhang der Bindungsphanomene mit den im System der Quantentheorie erfaf3ten experimentellen Grundtatsachen aus dem Auge. Da nun auf3erdem bei der iiblichen Beschrankung auf die Diskussion des Einkorperproblems ("mole cular orbitals") gerade diejenigen Teile der Theorie sowieso wieder iiber Bord geworfen werden, deren Einfiihrung zunachst so gro13e Schwierigkeiten gemacht (bzw. unklare Vorstellungen erzeugt) hat, schlen es mir mehr Sinn zu haben, den Weg zur Quantentheorie vom klassischen Feldblld her zu nehmen, die korpuskulare also durch die undulatorische Sprache zu ersetzen. Chemische Bindung ist, so gesehen, ein schon klassisch verstandliches Phanomen, eine Tat sache, deren didaktische Bedeutung bisher nach meiner Meinung unterschatzt worden ist. Denjenigen, die mich durch Kritik unterstiitzt haben, mochte ich auch an dieser Stelle herzlich danken."

Acquire knowledge of quantum chemistry concepts, the postulates of quantum mechanics, and the foundations of quantum computing, and execute illustrations made with Python code, Qiskit, and open-source quantum chemistry packages Key Features Be at the forefront of a quest for increased accuracy in chemistry applications and computing Get familiar with some open source quantum chemistry packages to run your own experiments Develop awareness of computational chemistry problems by using postulates of quantum mechanics Book DescriptionExplore quantum chemical concepts and the postulates of quantum mechanics in a modern fashion, with the intent to see how chemistry and computing intertwine. Along the way you'll relate these concepts to quantum information theory and computation. We build a framework of computational tools that lead you through traditional computational methods and straight to the forefront of exciting opportunities. These opportunities will rely on achieving next-generation accuracy by going further than the standard approximations such as beyond Born-Oppenheimer calculations. Discover how leveraging quantum chemistry and computing is a key enabler for overcoming major challenges in the broader chemical industry. The skills that you will learn can be utilized to solve new-age business needs that specifically hinge on quantum chemistry What you will learn Understand mathematical properties of the building blocks of matter Run through the principles of quantum mechanics with illustrations Design quantum gate circuit computations Program in open-source chemistry software packages such as Qiskit (R) Execute state-of-the-art-chemistry calculations and simulations Run companion Jupyter notebooks on the cloud with just a web browser Explain standard approximations in chemical simulations Who this book is forProfessionals interested in chemistry and computer science at the early stages of learning, or interested in a career of quantum computational chemistry and quantum computing, including advanced high school and college students. Helpful to have high school level chemistry, mathematics (algebra), and programming. An introductory level of understanding Python is sufficient to read the code presented to illustrate quantum chemistry and computing

'Clary's account makes for fascinating reading, not least because of its clear style and copious citation of primary sources and original scientific articles. The author provides a compelling narrative of ... Schroedinger's departure in 1933 from a highly eminent position at the University of Berlin to a precarious, untenured position at Magdalen College ... with political and scientific considerations deftly woven together.' [Read Full Review]ScienceErwin Schroedinger was one of the greatest scientists of all time but it is not widely known that he was a Fellow at Magdalen College, Oxford in the 1930s. This book is an authoritative account of Schroedinger's time in Oxford by Sir David Clary, an expert on quantum chemistry and a former President of Magdalen College, who describes Schroedinger's remarkable life and scientific contributions in a language that can be understood by all. Through access to many unpublished manuscripts, the author reveals in unprecedented detail the events leading up to Schroedinger's sudden departure from Berlin in 1933, his arrival in Oxford and award of the Nobel Prize, his dramatic escape from the Nazis in Austria to return to Oxford, and his urgent flight from Belgium to Dublin at the start of the Second World War.The book presents many acute observations from Schroedinger's wife Anny and his daughter Ruth, who was born in Oxford and became an acquaintance of the author in the last years of her life. It also includes a remarkable letter sent to Schroedinger in Oxford from Adolf Hitler, thanking him for his services to the state as a professor in Berlin. Schroedinger's intense interactions with other great scientists who were also refugees during this period, including Albert Einstein and Max Born, are examined in the context of the chaotic political atmosphere of the time. Fascinating anecdotes of how this flamboyant Austrian scientist interacted with the President and Fellows of a highly traditional Oxford College in the 1930s are a novel feature of the book.A gripping and intimate narrative of one of the most colourful scientists in history, Schroedinger in Oxford explains how his revolutionary breakthrough in quantum mechanics has become such a central feature in 21st century science.

Das Werk gibt eine in sich geschlossene einfuhrende Darstellung der Grundlagen und Methoden zur theoretischen Beschreibung molekularer Strukturen und Prozesse sowie ihrer Anwendung auf Probleme der Chemie. Neben den traditionellen Kerngebieten Quantenchemie und Reaktionsdynamik werden Verfahren zur Modellbildung, praktischen Berechnung bzw. Computersimulation komplexer molekularer Systeme behandelt. Der Umfang ist so gefasst, dass damit der Stoff nicht nur fur einen Basiskurs Theoretische Chemie im Rahmen der Chemieausbildung, sondern auch fur anschliessende vertiefende Studien zur Verfugung steht. Anschlussstellen fur den Einstieg in die aktuelle Forschung und fur den Einsatz theoretisch-chemischer Methoden in Nachbargebieten (Molekulspektroskopie, Biochemie u. a.) werden aufgezeigt.

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This Primer presents an introduction to molecular symmetry and point groups with an emphasis on their applications. The author has adopted a non-mathematical approach as far as possible. The text is based on a successful course given by the author.

The focus of this excellent textbook is the topic of molecular reaction dynamics. The chapters are all written by internationally recognised researchers and, from the outset, the contributors are writing with the young scientist in mind. The easy to use, stand-alone, chapters make it of value to students, teachers, and researchers alike. Subjects covered range from the more traditional topics, such as potential energy surfaces, to more advanced and rapidly developing areas, such as femtochemistry and coherent control. The coverage of reaction dynamics is very broad, so many students studying chemical physics will find elements of this text interesting and useful. Tutorials in Molecular Reaction Dynamics includes extensive references to more advanced texts and research papers, and a series of 'Study Boxes' help readers grapple with the more difficult concepts. Each chapter is thoroughly cross-referenced, helping the reader to link concepts from different branches of the subject. Worked problems are included, and each chapter concludes with a selection of problems designed to test understanding of the subjects covered. Supplementary reading material, and worked solutions to the problems, are contained on a secure website.

This book provides non-specialists with a basic understanding ofthe underlying concepts of quantum chemistry. It is both a text for second or third-year undergraduates and a reference for researchers who need a quick introduction or refresher. All chemists and many biochemists, materials scientists, engineers, and physicists routinely user spectroscopic measurements and electronic structure computations in their work. The emphasis of Quantum Chemistry on explaining ideas rather than enumerating facts or presenting procedural details makes this an excellent foundation text/reference. The keystone is laid in the first two chapters which deal with molecular symmetry and the postulates of quantum mechanics, respectively. Symmetry is woven through the narrative of the next three chapters dealing with simple models of translational, rotational, and vibrational motion that underlie molecular spectroscopy and statistical thermodynamics. The next two chapters deal with the electronic structure of the hydrogen atom and hydrogen molecule ion, respectively. Having been armed with a basic knowledge of these prototypical systems, the reader is ready to learn, in the next chapter, the fundamental ideas used to deal with the complexities of many-electron atoms and molecules. These somewhat abstract ideas are illustrated with the venerable Huckel model of planar hydrocarbons in the penultimate chapter. The book concludes with an explanation of the bare minimum of technical choices that must be made to do meaningful electronic structure computations using quantum chemistry software packages.

Chemical modelling covers a wide range of hot topics and active areas in computational chemistry and related fields. With the increase in volume, velocity and variety of information, researchers can find it difficult to keep up to date with the literature in these areas. Containing both comprehensive and critical reviews, this book is the first stop for any materials scientist, biochemist, chemist or molecular physicist wishing to acquaint themselves with major developments in the applications and theory of chemical modelling.

Hyperspherical harmonics are extremely useful in nuclear physics and reactive scattering theory. However, their use has been confined to specialists with very strong backgrounds in mathematics. This book aims to change the theory of hyperspherical harmonics from an esoteric field, mastered by specialists, into an easily-used tool with a place in the working kit of all theoretical physicists, theoretical chemists and mathematicians. The theory presented here is accessible without the knowledge of Lie-groups and representation theory, and can be understood with an ordinary knowledge of calculus. The book is accompanied by programs and exercises designed for teaching and practical use.

Quantum mechanics embraces the behavior of all known forms of matter, including the atoms and molecules from which we, and all living organisms, are composed. Molecular Quantum Mechanics leads us through this absorbing yet challenging subject, exploring the fundamental physical principles that explain how all matter behaves.
With the clarity of exposition and extensive learning features that have established the book as a leading text in the field, Molecular Quantum Mechanics takes us from the foundations of quantum mechanics, through quantum models of atomic, molecular, and electronic structure, and on to discussions of spectroscopy, and the electronic and magnetic properties of molecules. Lucid explanations and illuminating artworks help to visualise the many abstract concepts upon which the subject is built.
Fully updated to reflect the latest advances in computational techniques, and enhanced with more mathematical support and worked examples than ever before, Molecular Quantum Mechanics remains the ultimate resource for those wishing to master this important subject.
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Interactive worksheets to help students master mathematical concepts through hands-on learning
Solutions to selected exercises and problems
For registered adopters of the book:
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Solutions to all exercises and problems

This brilliant text, a completely original manifesto, covers quantum mechanics from a time-dependent perspective in a unified way from beginning to end. Intended for upper-level undergraduate and graduate courses in quantum mechanics, this text will change the way people think about and teach about quantum mechanics in chemistry and physics departments.

Chemical modelling covers a wide range of disciplines and with the increase in volume, velocity and variety of information, researchers can find it difficult to keep up to date with the literature in this field. This book is the first stop for any materials scientist, biochemist, chemist or molecular physicist wishing to acquaint themselves with major developments in the applications and theory of chemical modelling. Containing both comprehensive and critical reviews, its coverage includes materials for energy storage, nanoflakes, chemical modelling of fluidics near surfaces and organic solar cells.