Perspectives in Electronic Structure Theory

درک در علم متضمن بینش از چندین دیدگاه مختلف است. دیدگاه‌های مدرن جایگزین در مورد ساختار الکترونیکی اتم‌ها و مولکول‌ها، که همگی ریشه در مکانیک کوانتومی دارند، در یک متن واحد ارائه شده‌اند. این دیدگاه‌های مکمل با هم درک عمیق‌تری از مکان‌یابی الکترون‌ها و پیوندها، منشأ برهم‌کنش شیمیایی و رفتار واکنش‌پذیری، برهم‌کنش بین ساختار هندسی و الکترونیکی مولکول‌ها و غیره ارائه می‌کنند. در دو بخش ابتدایی، اصول و تکنیک‌های اساسی شیمی کوانتومی محاسباتی و مفهومی معاصر، در هر دو نظریه تابع موج و چگالی الکترون ارائه شده است. این ماده پس‌زمینه با بحث در مورد مفاهیم شیمیایی، از جمله مراحل فرآیندهای تشکیل پیوند، ظرفیت شیمیایی و شاخص‌های تعدد پیوند، توصیف‌کننده‌های سختی/نرمی مولکول‌ها و واکنش‌دهنده‌ها، و اصول کلی واکنش‌پذیری/پایداری شیمیایی دنبال می‌شود. بینش‌های نظریه اطلاعات، که عناصر اصلی آن به طور خلاصه معرفی شده‌اند، از جمله منشأ آنتروپیک و نظریه ارتباط مداری پیوند شیمیایی، موضوع بخش چهارم است. اهمیت ابزارهای اطلاعاتی غیر افزودنی (تداخلی) در کاوش الگوهای پیوندهای شیمیایی و اجزای کووالانسی و یونی آنها مورد تاکید قرار خواهد گرفت.

The understanding in science implies insights from several different points of view. Alternative modern outlooks on electronic structure of atoms and molecules, all rooted in quantum mechanics, are presented in a single text. Together these complementary perspectives provide a deeper understanding of the localization of electrons and bonds, the origins of chemical interaction and reactivity behavior, the interaction between the geometric and electronic structure of molecules, etc. In the opening two parts the basic principles and techniques of the contemporary computational and conceptual quantum chemistry are presented, within both the wave-function and electron-density theories. This background material is followed by a discussion of chemical concepts, including stages of the bond-formation processes, chemical valence and bond-multiplicity indices, the hardness/softness descriptors of molecules and reactants, and general chemical reactivity/stability principles. The insights from Information Theory, the basic elements of which are briefly introduced, including the entropic origins and Orbital Communication Theory of the chemical bond, are the subject of Part IV. The importance of the non-additive (interference) information tools in exploring patterns of chemical bonds and their covalent and ionic components will be emphasized.