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Spickermann, Christian

Entropies of Condensed Phases and Complex Systems A First Principles Approach (Gebundene Ausgabe)

Reihe: Springer Theses

Springer-Verlag GmbH, Springer Berlin, Februar 2011

225 S. - Sprache: Englisch - 35 schwarz-weiße und 7 farbige Abbildungen - 246x164x20 mm

ISBN: 3642157351 EAN: 9783642157356

Predicting thermodynamic quantities for chemically realistic systems on the basis of atomistic calculations is still, even today, a nontrivial task. Nonetheless, accurate treatment of inter-particle interactions, in terms of quantum chemical first principles methods, is a prerequisite for many applications, because of the complexity of both reactants and solvents in modern molecular sciences. Currently, a straightforward calculation of thermodynamic properties from these methods is only possible for high-temperature and low- density systems. Although the enthalpy of a system can often be predicted to a good level of precision with this ideal gas approach, calculating the entropy contribution to the free energy is problematic, especially as the density of the system increases. This thesis contains a compact and coherent introduction of basic theoretical features. The foundations are then laid for the development of approaches suitable for calculation of condensed phase entropies on the basis of well-established quantum chemical methods. The main emphasis of this work is on realistic systems in solution, which is the most important environment for chemical synthesis. The presented results demonstrate how isolated molecular concepts typically employed in modern quantum chemistry can be extended for the accurate determination of thermodynamic properties by means of scale- transferring approaches.

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Nominated by Wilhelm-Ostwald Institute of Physical and Theoretical Chemistry Leipzig, Germany, for a Springer Theses PrizeDemonstrates how the systematic improvement of calculated thermodynamics is possible using highly accurate quantum chemical data and applying models and methodsIncreases our understanding of the nature of condensed phase thermodynamics


Introduction.- From atomistic calculations to thermodynamic quantities.- Assessment of the rigid rotor harmonic oscillator model at increased.- Densities.- Liquid phase thermodynamics from the quantum cluster equilibrium.- model.- Phase transitions.- Outlook.

ISBN 3-642-15735-1

ISBN 978-3-642-15735-6

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