Chemika Examenwiki - Gebruikersbijdragen [nl]

Principles of Economics

2018-01-21T12:47:48Z

Lotte: /* Vakinformatie */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Vak van de minor business and innovation. Werd voor het eerst in 2015-2016 gedoceerd door twee proffen, Heiner Schumacher en Reinhilde Veugelers. Het eerste deel gaat over Microeconomics. De prof gebruikt vooral de slides en een cursus van McAffee die gratis te vinden is op het internet. In het tweede deel "Information and Innovation" worden ook slides gebruikt en twee boeken. Dit zijn "Industrial Organization: Markets and Strategies" en "Introduction to Industrial Organization (Cabral)" deze kosten veel geld en er worden in elk boek slechts een viertal hoofdstukken gebruikt. Je kan ze best in de Ebib uitlenen.

Geen grafisch rekenmachine toegelaten.

==Examenvragen==
=== 11 jan 2016===
Microeconomics
#utility function in vast combinaties, p varieren, M berekenen om eerst u te bereiken en dan een andere u(x;y)
#een gewone demand functie
#intrest berekenen op een studenten lening
#Labor market, minimum wage
Information & Innovation
#Incentives to innovate, letterlijk een vraag van het proefexamen, berekenen hoeveel waarde een bedrijf geeft aan een innovatie die de kosten verlaagt, monopoly zonder entry, Bertrand Oligopoly, Cournot Duopoly, Monopoly met Incumbent en Entry

Principles of Economics

2018-01-21T12:47:14Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie:Bachelor Chemie ==Vakinformatie== Vak van de minor business and innovation. Werd voor het eerst in 2015-2016 gedoceerd door twee proffen, Heiner Schu...'

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Vak van de minor business and innovation. Werd voor het eerst in 2015-2016 gedoceerd door twee proffen, Heiner Schumacher en Reinhilde Veugelers. Het eerste deel gaat over Microeconomics. De prof gebruikt vooral de slides en een cursus van McAffee die gratis te vinden is op het internet. In het tweede deel "Information and Innovation" worden ook slides gebruikt en twee boeken. Dit zijn "Industrial Organization: Markets and Strategies" en "Introduction to Industrial Organization (Cabral)" deze kosten teveel geld en er wordt in elk boek maar een viertal hoofdstukken gebruikt. Je kan ze best in de Ebib uitlenen.

Geen grafisch rekenmachine toegelaten.

==Examenvragen==
=== 11 jan 2016===
Microeconomics
#utility function in vast combinaties, p varieren, M berekenen om eerst u te bereiken en dan een andere u(x;y)
#een gewone demand functie
#intrest berekenen op een studenten lening
#Labor market, minimum wage
Information & Innovation
#Incentives to innovate, letterlijk een vraag van het proefexamen, berekenen hoeveel waarde een bedrijf geeft aan een innovatie die de kosten verlaagt, monopoly zonder entry, Bertrand Oligopoly, Cournot Duopoly, Monopoly met Incumbent en Entry

Bio-Organische Chemie

2018-01-21T12:42:04Z

Lotte: /* 14 Juni 2017 (namiddag) - Mario Smet */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
[[Categorie:Bachelor Biochemie]]
==Vakinformatie==
Basisvak organische chemie voor eerstejaars chemie, biochemie en biologie.
Gedoceerd door Professor Luc van Meervelt.
Het examen volgt al jaren dezelfde structuur.
Sinds 2017 wordt dit vak gegeven door professor Mario Smet

==Examenvragen==
=== 7 september 2017 (voormiddag)===
# 4 stoffen (ketonen) gegeven waarop een nucleofiele additie van methylamine gebeurt. schrijf het mechanisme voor stof A, geef de stoffen in afnemende reactiviteit en de UIPAC naam van alle stoffen met structuur.
# vergelijk de hydrolyse van carbonzuuresters en fosfaatesters in base en de hydrolyse van fosfaatesters in zuur. vergelijk de hydrolysesnelheid van mono-, di- en trialkylfosfaten.

#De pKr van glutaminezuur is groter dan die van asparaginezuur, verklaar. titratie van glutaminezuur met NaOH, bereken de pH als er 250ml base werd toegevoegd. welke vorm van asparaginezuur is meer aanwezig bij pH 2.2.
#welk product word gevormd bij de reactie van Z-2-penteen met dibroom (S,R).
#reacties aanvullen, skeletnotatie, reactietype, reactiemechanisme,...

===29 augustus 2017 (namiddag) - Mario Smet===
Mondeling
#4 stoffen zijn gegeven: een buteen, een butadieen, een fenyletheen, en een furyletheen. Voer een elektrofiele additie van water uit in zuur milieu: schrijf het reactiemechanisme compleet uit voor stof A + welke stof is het reactiefste leg uit adhv substituenteffecten + geef alle gevormde producten en hun IUPAC namen.
#Methionine wordt gebruikt bij de methylering in het lichaam maar moet eerst geactiveerd worden. Geef mechanisme van activering, mechanisme van methylering, geef biologisch voorbeeld van methylering + Mosterdgas is sterk alkylerend, waarom? En waarom zijn sterk alkylerende stoffen uiterst toxisch?

Schriftelijk
#oefeningen op koolhydraten: L-arabinose omvormen naar beta-L-arabinofuranose, hoe noemt deze reactie en welk type reactie is dit?, geef een anomeer van de beta vorm is dit een enantiomeer?, geef een diastereomeer dat geen epimeer is, is deze suiker reducerend?, newman projectie van meest stabiele configuratie bekeken vanaf C2 en C3, geef de absolute configuratie en oxidatietrap van C2 en C4,...)
#oefening op AZ: arginine, welke vorm heeft dit bij pH12.5 en waarom? Welk stikstofatoom is het meest basisch en waarom? valine, geef S configuratie (beiden dus structuur vanbuiten kennen)
#methyl-2-methylpropanoaat ondergaat een claisencondensatie in oplossing met methoxide. In tegenstelling tot andere claisencondensaties wordt het reactiemechanisme NIET naar rechts getrokken, waarom?
#3 verschillende reacties, verschillende zaken aanvullen telkens (mechanisme, welk type reactie, reactieproduct, reagentia,...)

===15 juni 2017 (voormiddag) - Mario Smet===
Mondeling
#halogeenalkaan ondergaat een E1 + toelichten zaitsev
#vier moleculen ondergaan een E; welke is het reactiefst? Leg uit mbhv substituenteffecten + resonantievormen tekenen (indien nuttig)
#Waarom kan op een alcohol NIET goed een Sn uitgevoerd worden? (OH- is niet stabiel)
#2 voorbeelden geven hoe dat wel kan + werkt dit ook voor fenol? (protoneren of fosfaatgroep toevoegen)
#Voorbeeld geven van een nucleofiele substitutie van een alcohol in biologische systemen (acetaalvorming v/e reducerende suiker met methanol)

Schriftelijk
#oefeningen op koolhydraten (R/S; anomeer, epimeer, haworth en newman projecties
#oefeningen op reactiemechanismen (fiederlkraftsalkylering, nucleofiele acylsubstietutie)
#oefening op AZ (2 tekenen, titratie-oef, pKa vergelijken)

===14 Juni 2017 (namiddag)===
Mondeling:
#Elektrofiele additie reactiemechanisme schrijven (regel markovnikov)
#4 moleculen bepalen welke het snelst aan een Ae doet (grensstructuren, inductieve effecten)
#naamgeving van enkele producten na de Ae
#isomerisatie in glycolyse van glucose-6-fosfaat naar fructose-6-fosfaat en uitleggen waarom dit base gekatalyseerd is
#verband uitleggen met Fehling's/ Tollen en Barfoed

Schriftelijk:
#gegeven moleculen Menthol aantal stereochemische oefeningen oplossen (R/S, diasteromeren, enantiomeren, newman...)
#oefening op AZ op papierelektroforese (waar komt elk AZ bij bepaalde ph)
#aceton+ methylanime wordt imine bij ph=7 laat zien
#enkele reactiemechanisme aanvullen of tekenen ( Nitrering, estercondensatie)

===12 juni 2017 (voormiddag) SINDS 2017 GEGEVEN DOOR MARIO SMET===
#op 4 structuren Sn1 toepassen en verklaren welke het meest reactief is + resomere vormen geven + naamgeving...
#retro aldolcondensatie bij glycolyse en zeggen hoe het katalytisch effect tot stand kwam
#een oefenig op suikers, op aminozuren en 3 reactiemechanismes
#vertellen hoe een alcohol test werkt met chroomzuur

===9 juni 2016===
#beckman omlegging
#edman degradatie
#biosynthese geraniol en limoleen
#structuren = S.A.M & biotione
#naamgeving + 2 mechanismes
#oefening ivm stereochemie

===8 juni 2016===
#synthese vn peptiden
#hydrolyse, omestering en reductie van esters
#cannizaro reactie
#structuren: -2-isopentenylpyrofosfaat
#Trans decaline
#oef over suikers(suiker bepalen, chirale C's, newman projectie..)
#reactiemechanismen en naamgeving

===6 juni 2016===
#Aldolcondensatie en waardat deze terugkomt in de glycolyse
#reactiviteit bij de substitutie reacties van benzeen, tolueen en pyridine vergelijken
#-verschil tussen reducerende suikers en nietreducerende suikers
#structuur van acetyl-choline en palitine
#pH van aminozuren bij een titratie
#reactimechanisme

=== 15 juni 2015 ===
# Claisen condensatie + verband met afbraak van vetzuren
# Bespreek de reactie van geconcentreerd zwavelzuur met:
#* Alkeen
#* Alcohol
#* Aromaat
# acetylcholine en fructose 6 fosfaat tekenen, optische zuiverheid uitleggen.
#Oefeningen over aminozuren (of glutamine en threonine te scheiden waren met elektroforese) fischer, newmann, stereo isomeren erover.
#En dan twee reacties natuurlijk

===12 juni 2015 ( namiddag ) ===

mondeling:
# Leg de reacties met benzeen uit en ook die van purine en fenol.
# Bespreek de hydrolyse en omestering van vetzuren in zuur en basisch milieu. Leg hierbij ook het broomgetal en verzepingsgetal uit.
Schriftelijk:
# Naamgeving ( c-AMP en mannose)
# Leg uit si en re
# Een hele lang oefening vergelijkbaar met de oefeningen van de oefenzitting ( verschil tussen D en L, chirale C, reacties, ...)

===12 juni 2015 ( voormiddag ) ===

mondeling:
#Aminen en halogeenalkanen
#Aminen en salpeterigzuur
#Laboratorium peptidesynthese

schriftelijk:
#structuren
#*Limoneen
#*Sorbitol
#stereochemie+ reactiemechanisme
#*aldolcondensatie
#leg uit:
#*reducerende en niet-reducerende suikers

===11 juni 2015===

mondeling:
#Wat is ''mutarotatie''? Leg dit uit a.h.v glucose en fructose.
#Leg uit:
#* Fisher-verestering
#* Beckmann-omslag. Je moet ook weten hoe H2O addeert. Hij vraagt hoe je aan een oximen kunt komen.
schriftelijk:
#IUPAC
#structuren
#*citroenzuur
#*ninhydrine
#structuur observeren
#* chirale C-atomen aanduiden
#* OG van aangeduid atoom geven
#* vermelden welke N in de molecule het stabielste is.
#* vermelden hoeveel stereo-isomeren er gevormd kunnen worden.
#* Ã©Ã©n stereomeer tekenen dat geen enantiomeer is.
#* oefening op pH-waarden binnen titraties. ( ''deze bij 200 mL als de molecule volledig geprotoneerd is'' )
#wat is ''fosforyleringspotentiaal''? Leg uit.
#2 structuren gegeven.
#*Van elk de/het reactieproduct(en) geven en hiervan de juiste skeletnotatie.
#*Geef van Ã©Ã©n van de 2 tructuren het reactiemechanisme.

===16 juni 2014===
#Bespreek de reacties met alkenen (waterstof halogenen en perzuren)
#Iupac
#Bespreek reducerende suikers
#Peridoxalfosfaat en acetylcholine
#Stereochemie
#Reactiemechanismen

===20 augustus 2013===
Mondeling:
# Welke reactie kan D-mannose in een basisch milieu ondergaan?
# Leg de biosynthese van vetzuren uit.

Schriftelijk:
# IUPAC
# Structuren: tBOC en ninhydrine
# Fosforylerings-potentiaal
# Random oefening
# Reacties: Ester+Amide en Alcohol+Zuur

===25 juni 2013 (namiddag)===
Mondeling:
# Bespreek de elektrofiele en nucleofiele substitutie bij benzeen en pyridine.
# Bespreek eliminatiereacties bij halogeenalkanen.

Schriftelijk:
# IUPAC.
# Structuur van glucaarzuur en tosylchloride.
# Leg optische zuiverheid uit.
# Tryptofaan: chirale koolstoffen, alle stereo-isomeren tekenen in Fischer en Newman, R/S bepalen.
# Reacties: Nucleofiele substitutie halogeenalkaan en Fischer estersynthese.

===25 juni 2013 (voormiddag)===
#decarboxylatie alpha-aminozuur en decarboxylatie alpha-ketocarbonzuur
# amine + halogeenalkaan/salpeterigzuur
# iupac
# structuur beta-maltose en geranylpyrofosfaat
# dean-stark
# molecule: chirale centra, R/S, enantiomere/diastereomere/epimeren/anomeren, oxidatie, welke OH zuurste?
# reactie aldehyd + OH/H2o, tetrahydropyraan met HI

===17 juni 2013 (namiddag)===
Mondeling:
# Leg de methoden uit om de volgorde van aminozuren in een peptide te achterhalen
# Leg uit: Halfacetaal- en acetaalvorming en pas toe op de vorming van beta-D-glucopyranose en methyl-beta-D-glucopyranoside

Schriftelijk:
# Leg biodiesel uit
# Geef de structuur van limoneen en citroenzuur
# IUPAC-naamgeving
# Molecule gegeven:
#* Geef alle chirale C-atomen + R/S nomenclatuur
#* Newman projectie geven van bepaalde as
#* Is de stikstof erin basisch (verklaar met substituenteffecten)
#* Teken een stereomeer die geen epimeer is
# Reacties waarvan 1 uitwerken:
#* Sn1 van een alkaan met een broom erin
#* Claisen condensatie van een ester

===17 juni 2013 (voormiddag)===
Mondeling:
#bespreek reactie alkenen met perzuren, halogenen en H2.
#bespreek decarboxylatie van carbonzuren, pas toe op vb uit citroenzuurcyclus

Schriftelijk:
#bespreek: reducerend/niet reducerend suiker
#molecules tekenen: biotine en SAM
#iupac naam
#chirale C: OT, R of S aangeven, diasteromeren van een AZ en fisher+newman
#oefening met ph berekening met titratie
#uitleggen waarom pka van 1 lager is dan een ander AZ
#2 ractiemechanismen geven, Ã©Ã©n ervan uitschrijven

===14 juni 2013 (voormiddag)===
Mondeling:
# mutarotatie volledig uitleggen en illustreren voor D-fructose en D-glucose
# Joodgetal, verzepingsgetal, Hydrolyse en omestering (zuur en basisch) voor olie en vetten. (met TEKENINGEN van ELK mechanisme)

Schriftelijk:
# fosforyleringspotentaal
# 2 mechanismes waarvan ge het mechanisme en het eindproduct moet geven en eentje moet ge tekenen (naar keuze).
# structuur gegeven:
#* geef alle chirale C-atomen
#* Stereo isomeren
#* R en S geven van de chirale C-atomen in de stereo isomeren
#* Zeggen of de dubbele bindingen E of Z zijn
#* bepaal oxidatiegetal van het aangeduide punt
#* verklaar waarom een stof hogere pka heeft als die gegeven is
# er is nog eentje maar die weet ik niet meer.

=== 13 juni 2013 (voormiddag)===
Mondeling:
#synthese van peptiden in het labo
#de hydrolysereactie van esters en fosfaatesters

schriftelijk:
#iupac naam
#structuur van : cAMP en alpha keto glutaarzuur
#leg de Beckman omlegging uit
#suikers (ge krijgt een blad me alle suikers op) wij hadden xylulose
#* bepaal de absolute configuratie van alle chirale C-atomen
#*teken de meest stabiele open ketenvorm in een speciale projectie, kweet nimeer welke, volgens de C3-C4 as
#*bepaal het oxidatiegetal van C2
#*teken de overgang van L - xylulose naar L alpha xylulopentose
#*teken het anomeer van L alpha xylulopentose
#*welke soort reactie treed op bij een ringsluiting en welk soort katalysator bevordert dit proces
#dan nog twee reacties, waarvan ge een volledig moet uitwerken en van beide reacties moet ge het reactietype geven en reactieproduct(en)

=== 13 juni 2013 ===
Mondeling:
#bespreek de claisencondensatie en bespreek het verband met de afbraak van vetzuren
#beschrijf de biosynthese van geraniol en limoneen(monoterpenen)

Schriftelijk:
#Bespreek de regel van Huckel

===15 juni 2012 (voormiddag)===
Mondeling:
# Bespreek de biosynthese van monoterpenen: geraniol (molecule krijg je) en limoneen (structuur wel kennen)
# Bespreek de aldolcondensatie en geef het verband met de glycolyse

Schriftelijk:
# IUPAC naam geven
# structuren van acetylcholine en citroenzuur
# uitleggen wat reducerende en niet reducerende suikers zijn
# oefening met molecule met fenolen enz aan: fisherprojecties geven van de isomeren en ook de R/S en newmanprojecties van de stabielste moleculen.
# reactiemechanismes aanvullen: nucleofiele additie van H2SO4 aan alkeen en zuurgekatalyseerde claisencondensatie

===14 juni 2012 (voormiddag)===
Mondeling:
# bespreek de nucleofiele reacties van carbonylgroep en additie met H20 en alcohol
# Bespreek ninhydrine reactie

Schriftelijk:
# ne iupac
# Limoneen en fosfoënolpyruvaat tekenen
# Bespreek optische zuiverheid
# oefening met suiker ( bij ons was die suiker L-tagatose dachtek) ma ge krijgt een blad om hem te herkennen (naam geven, fisher tekenen, R/S, een diastereomeer geven dat geen epimeer en geen anomeer is, + waarom suikercyclisatie zuur gekatalyseerd, en dan nog iets ma da wetek ni meer)
# 2 structuren ( 1 was zo cyclisch ether da met HI reageert )

===30 juni 2011===
Mondeling:
#Labosynthese van peptiden
#Eliminatiereacties bij halogeenalkanen

Schriftelijk:
#IUPD-naam
#structuren:
#*Nylon-66
#*Palmitinezuur
#Leg uit: Dean Stark opstelling
#stereochemie
#reactiemechanismen
===24 Juni 2011 (namiddag)===
Mondeling:
#Ninhydrinereactie
#bespreek reacties van amiden met halogeenalkanen en salpeterigzuur

Schriftelijk:
#IUPAC-naam
#Structuren:
#*c-AMP
#*Sorbitol
#Leg uit: Cannizzaro-reactie
#stereochemie
#2 reactiemechanismen
===24 Juni 2011 (voormiddag)===
Mondeling:
#Bio-synthese van vetzuren en het verband met de Claisencondensatie
#reacties van alkenen met waterstof, halogenen en perzuren.

Schriftelijk:
#IUPAC-naam
#structuren:
#*ATP
#*citroenzuur
#Leg uit: Diazokoppelingsreactie
#stereochemie
#2 reactiemechanismen
===16 Juni 2011===
Mondeling:
#Leg uit: acetaal- en halfacetaalvorming.
#Reacties van anorganische zuren met alkenen en alkynen

Schriftelijk:
#IUPAC-naam
#structuren:
#*limoneen
#*D-mannose
#leg uit: Kolbe-Schmitt reactie
#stereochemie
#2 reactiemechanismen
===23 augustus 2010===
Mondeling:
# Ninhydrinereactie
# Welke reacties kan D-fructose in base ondergaan?

Schriftelijk:
# IUPAC-naam
# structuren:
#* Pyridoxalfosfaat
#* SAM
# leg uit: Biodiesel
# stereochemie
# twee reactiemechanismen:
#* keton met alcohol
#* amide in water (zuurgekatalyseerd)
===18 juni 2010===
Mondeling:
# Reactie van anorganische zuren met alkenen en alkynen.
# Alkylering, sulfonering en acylering van aromaten.

schriftelijk:
# IUPAC-naam
# structuren
#* (delta2)isopentenylpyrofosfaat
#* cellobiose
# leg uit: epoxyharsen en -lijmen
# stereochemie aminozuur met R = -CHOH-CH3
#* duid chirale koolstoffen aan
#* hoeveel conformaties zijn er? en teken deze
#* benoem (R,S)
#* welke zijn enantiomeren? diastereomeren?
#* bepaal het oxidatiegetal van de C-atomen
#* welk is het meest basisch en zeg waarom...
# twee reactiemechanismen waarvan 1 helemaal uitschrijven
===14 juni 2010===
Mondeling:
# Welke reacties gebeuren er met suikers in basisch milieu? (en dan bedoelt hij specifiek in basisch milieu)
# Bespreek de oxidatie van alcoholen in het labo met K2Cr2O7 en in de natuur met NAD+ en illustreer met een voorbeeld in de citroenzuurcyclus

schriftelijk:
# IUPAC-naam
# structuren
#* Dansylchloride
#* Biotine
# leg uit: reactie van Chichibabin
# stereochemie
#* duid chirale koolstoffen aan
#* hoeveel conformaties zijn er? en teken deze
#* benoem (R,S)
#* welke zijn enantiomeren? diastereomeren?
#* is er een mesovorm?
#* welk is het meest basisch: CH3CH2COO- of CH3CH2C=-C- (driedubbele binding) en zeg waarom
# twee reactiemechanismen waarvan 1 helemaal uitschrijven

===11 juni 2010===
Mondeling:
# Wat geven alkenen met
#* Anorganische zuren;
#* Perzuren (ook energieschema's kennen, effecten van concentraties enzo)
# Bespreek de biosynthese van vetzuren (Claisen-condensatiestap belangrijkst)

Schriftelijk:
# IUPAC-naam
# structuren
#*SAM (S-adenosylmethionine)
#*PET
# Leg uit: Kolbe-Schmidt-reactie (aspirine dus)
# Stereo-chemie:
#* teken (beta)-L-gulopyranose (lineaire vorm gegeven)
#* teken gunstigste Newman-projectie volgens C2-C3-as
#* wat is de oxidatietrap van C6?
#* geef de anomeer en een epimeer van L-gulose
# 2 reactiemechanismen (1 uitschrijven)
#* oxidatie van een alcohol en aldehyde met K2Cr2O7, H2SO4, koud
#* Friedel-Crafts-acylering
-
===22 juni 2009 ===
Mondeling:
# Bespreek de aldolcondensatie. Bespreek ook de stap van de glycolyse die verband houdt met de aldolcondensatie.
# Bespreek de hydrolyse en omestering van vetten. Leg ook uit wat het verzepingsgetal en het joodgetal is.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam geven.
# Structuren:
#* dansylchloride
#* cellobiose
# Leg uit: De Beckmann-omlegging
# Je krijgt een molecule gegeven
#* Duid alle assymetrische koolstofatomen aan met een "*" en zeg of ze een R of S-configuratie hebben
#* Teken het enantiomeer en 2 epimeren
#* Van een N-atoom zeggen dat het basischer of zuurder is in vergelijking met ammoniak
#* 2 mesomeren vormen geven (buiten die van benzeenring)
# Twee reactiemechanismen (producten + soort reactie geven + Ã©Ã©n mechanisme helemaal uitschrijven)
#* tertair alcohol + zuurchloride
#* alkeen + zuur

===19 juni 2009 ===
Mondeling:
# bespreek de nucleofiele additie aan de carbonylgroep. Bespreek de factoren die de reactiviteit van aldehyden en ketonen beinvloed. geef de reactie met water en alcoholen
# bespreek de reactie van alkenen met waterstof, halogenen en perzuren

Schriftelijk:
# IUPAC-naam geven.
# Structuren:
#* maltose
#* fosfoënolpyruvaat
# Leg uit: epoxyharsen en -lijmen
# gegeven: aminozuur met zijgroep: R=CH2-SH
#* Hoeveel stereoisomeren bestaan er van dit molecule+ welk aminozuur is dit
#* geef de fischerprojectie en de Newmanprojectie( volgens C2-C3 as) van stabielste conformatie van elk stereoisomeer.Geef van elke chirale C of het R of S is.
#* titratie: je begint met 100ml van O,2M oplossing van aminozuur(volledig geprotoneerd) en je titreert met 0,2M NaOH.(Pk1=1,9 Pk2=10,7 Pkr=8,4
#*# bereken PH als je 150ml NaOH toegevoegd hebt
#*# Bereken PH als je 300ml NaOH toegevoegd hebt
#*# wat is(zijn) de voornaamste vorm(en) van het aminozuur bij PH=8,4
# reactiemechanismen

=== 15 juni 2009 ===
Mondeling:
# Leg de decarboxylering van carbonzuren uit en pas toe in een stap uit de citroenzuurcyclus
# Welke technieken ken je voor het bepalen van de aminozuurvolgorde in een peptideketen.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam geven.
# Structuren:
#* Biotine
#* (delta)Â³ - isopentenylpyrofosfaat
# Leg uit: de reactie van chichibabin
# Cyclische L-suiker gegeven:
#* Geef de naam en de lineaire structuur. (lijst met ongekende suikers gegeven)
#* Bepaal van CÂ² of het R of S - configuratie heeft
#* Duidt niet-chirale C-atomen in lineaire en cyclische structuur aan
#* Hoeveel 1,3-diaxiale interacties zijn er?

=== 8 juni 2008===
# Leg uit: de reactie van een zuur met een alkeen/alkyn.
# Leg uit: de Claisen-condensatie en breng dit in verband met de biosynthese van lipiden/vetten.
# Teken de structuur van S-adenosyl-methionine en van sacharose.
# Leg uit: optische zuiverheid.
# Oefeningen:
#* Stereochemie, invloed van substituenten op de zuurtegraad etc.
#* Reactiemechanismen

=== 18 aug 2008 ===
Mondeling:
# Geef de biosynthese van monoterpenen voor de vorming van geraniol en limoneen.
# Bespreek sulfonering, alkylering en acylering aan aromaten.

Schriftelijk:
# Structuren:
#* cyclisch AMP
#* Glucaarzuur

=== 25 jun 2008 ===
Mondeling:
# Bespreek de hydrolyse, omestering, aminolyse en reductie van esters.
# Welke methoden ken je om de volgorde van aminozuren in peptiden te bepalen?

Schriftelijk:
# Moleculen:
#* Nerylpyrofosfaat
#* Cellobiose
# Wat zijn epoxylijmen?

=== 25 jun 2008 ===
Mondeling:
# Licht toe wat acetalen en hemiacetalen zijn en pas dit toe op de vorming van beta-D-glucopyranose uit D-glucose en de vorming van methyl-beta-D-glucopyranoside.
# Bespreek de labosynthese van peptiden.

Schriftelijk:
# Structuren:
#* Trans-decaline
#* Histamine

=== 24 jun 2008 ===
Mondeling:
# Bespreek reactie alkenen met H2, halogenen en perzuren.
# Bespreek zure en base hydrolyse en omestering van vetten.

Schriftelijk:
# Structuren:
#* ADP
#* Maltose

=== 21 jun 2008 ===
Mondeling:
# Bespreek de eleminatiereacties bij halogeenalkanen.
# Bespreek de testreactie van ninhydrine.

Schriftelijk:
# Geef de IUPAC-naam.
# Teken de volgende structuren:
#* Dansylchloride
#* Thymidine
# Bespreek nylon 66.
# Cyclisch suiker:
#* Geef de naam.
#* Welk is het zuurste proton ?
#* Geef de configuratie (R/S).
#* Fisher
#* Welke zijn de niet chirale C's ?
# Twee reactiemechanismen.

=== 20 jun 2008 ===
Mondeling:
# Bespreek de additie van zuren op alkenen.
# Bespreek de biosynthese van vetzuren.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam geven.
# Geef de structuur van:
#* Geranylpyrofosfaat
#* Ninhydrine
# Bespreek de Beckmann omlegging.
# Aspartaam gegeven:
#* Welke zijn de verschillende stereoisomeren ?
#* Welke zijn de chirale koolstofatomen en duid aan of R/S zijn.
#* Schrijf de fisherprojectie van L-fenylalanine.
#* Vraag over elektroforese: aantonen waar fenylalanine en asparaginezuur zich bevinden.
# Twee reactiemechanismen.

=== 9 jun 2008 ===
Mondeling:
# Bespreek de reactiemechanisme bij ketonen en aldehyden en vermeld hierbij de factoren die deze reacties beinvloeden. Geef een voorbeeld van additie van alcohol en additie van water.
# Bespreek de isomerisatie van D-glucose oiv van een base en geef een vb in de glycolyse cyclus.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam
# Structuren:
#* Pyridoxalfosfaat
#* Tosylchloride
# Leg uit wat een kroonether is.
# Structuur asparagine gegeven:
#* Teken alle stereoisomeren (fisher en newman).
#* R/S configuratie
#* Waarom heeft de amine-groep in de structuur geen basische eigenschappen ?
#* Bereken het eerste equivalentiepunt en leg je methode uit.
# Twee reactiemechanismen.

=== 19 jun 2007 ===
Mondeling:
# Nucleofiele additie aan de carbonylgroep bespreken/factoren reactiviteit/aantonen met additie van water en alcohol.
# Manieren om de AZ volgorde te bepalen uitleggen.

Schriftelijk:
# IUPAC naam
# Structuren:
#* Pyridoxalfosfaat
#* Tosylchloride
# Leg Nylon 66 uit.
# Structuur Cysteïne gegeven:
#* Fisher
#* Newman
#* R-S
#* Enantiomeren...
#* Welk molecule
#* Welke vorm komt in de natuur het meeste voor ?
#* Welke is de mesovorm?
# Twee reactiemechanismen

=== 18 jun 2007 ===
Mondeling:
# Aminolyse/omestering/hydrolyse esters.
# Leg de decarboxylatie van carbonzuren uit en breng deze in verband met de Krebscyclus.

Schriftelijk:
# Regel van Zaitsev kort bespreken.
# IUPAC-naam
# Structuren:
#* Biotine
#* Cellobiose
# Suikers:
#* Open-ketenstructuur
#* R en S
#* Chirale atomen.
#* 1,3-diaxiale interactie
# Reacties:
#* Alkeen + HCl => ...
#* Oxidatie van een alcohol.

=== 18 jun 2007 ===
Mondeling:
# De additie van zuren aan alkenen.
# Mutarotatie uitleggen en illustreren met glucose.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam
# Structuren:
#* Acetylcholine
#* cAMP
# Omega-3 en omega-6 vetzuren uitleggen.
# Een bepaald aminozuur:
#* Fisher
#* Newman
#* pH-berekeningen
# Reacties: Reactieproducten en soort reactie geven en uitwerken voor een van de twee.
#* Carbonylgroep met H2 en Pt
#* 2 ketonen met OH-

=== 15 jun 2007 ===
Mondeling:
# Eliminatiereacties uitleggen.
# Beta-oxidatie + claisencondensatie.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam (carbonzuurgroep keton, 2 dubbele binden, methyl, en alkynbinding)
# Een suiker omzetten naar een ringstructuur, epimeren aanduiden op bijhorende tabel.
# Biodiesel uitleggen
# Structuren:
#* Dansylchloride
#* Thymidine structuur geven
# Twee reactiemechanismen.

=== 14 jun 2007 ===
Mondeling:
# Bespreek de aldolcondensatie van aldehyden en ketonen.
# Bespreek de reactie van waterstof/halogenen/perzuren aan alkenen.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuren
#* Oliezuur
#* Adrenaline
# Leg kort uit: kroonethers.
# R-groep van lysine gegeven:
#* Stereoisomeren, R/S, L aanduiden.
#* Newman/fischer projecties.
#* Naam van het aminozuur.
#* Voorkomen bij pH 10 (welke vorm: geprotoneerd of niet?)
# Twee reacties: (je moet maar van 1 het hele mechanisme geven, ander gewoon zeggen welk type reactie en eindproduct)
#* Een keton reageert met HNO3 en H2SO4.
#* Reactie van tertiar alcohol met zuurchloride.

=== 28 aug 2006 ===
Mondeling:
# Bespreek peptidesynthese in het labo en vergelijk met die ter hoogte van de ribosomen.
# Bespreek additie van zuren aan alkenen.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuurformule van adrenaline en gluconzuur.
# Bespreek optische zuiverheid.
# Gegeven: structuurformule threonine.
#* Aantal stereo-isomeren
#* De chirale C-en
#* Fisher- en newman-projectie van elk.
#* Duidt R/S aan.
#* Naam van aminozuur.
#* Bij pH = 7: naar welke pool migreert dit AZ (pk1 en pk2 gegeven) ?
# Beschrijven van reactie: 2 esters (dezelfde) boven de pijl (H3O+ en OC3H7), boven de 2e pijl (H3O+ en NaBH4).

=== 26 jun 2006 ===
Mondeling:
# Hemiacetaal en acetaal, pas toe op de vorming van beta-D-glucopyranosyl uit D glucose en de vorming van methyl - beta - D - glucopyranoside.
# Oxidatie, hydrolyse ( in zuur en in basisch milieu) en omestering van olie en vet.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Cystine en adipinezuur structuur geven.
# Regel van Zaitsev uitleggen en illustreren met een voorbeeld.
# Oefening met stereo-isomeren, Fischer, Newman en R en S configuratie.
# Furan + HNO3 + H2SO4 reactie geven.
#* Stoffen geven die ge aan furan moet toevoegen om een ethylgroep op positie 2 (alfa) te induceren.

=== 23 jun 2006 ===
Mondeling:
# Bespreek de laboratoriumsynthese van peptideverbindingen en vergelijk met de manier waarop aminzuren binden met ribosomen.
# Bespreek de reactie van alkenen met waterstof, halogenen en perzuren.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuurformule van oliezuur en adrenaline.
# Bespreek cannizaro reacties.
# Structuurformule van een suiker:
#* Geef de fisherprojectie van de ringstructuur.
#* R-S van de C2 bepalen
#* Leidt de naam af.
#* Geef het aantal chirale C's in de haworth aan.
# Reactiemechanisme

=== 23 jun 2006 ===
Mondeling:
# Bespreek de isomerisatie van D-glucose onder invloed van base en breng in verband met een stap uit de glycolyse (alleen deze stap opschrijven).
# Bespreek de afbraak van vetzuren en breng in verband met de Claisencondensatie.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuren:
#* Thymidine
#* Dansylchloride
# Verklaar kort het begrip "optische zuiverheid".
# Een hepteen is gegeven:
#* Geef de verschillende stereovormen in Fisherprojectie.
#* Geef de Newman-projectie van het meest stabiele conformeer.
#* Noteer ook R- en S-conformatie.
# Reactie waarbij de producten, tussenstappen en mechanismen moeten worden aangevuld.

=== 21 jun 2006 ===
Mondeling:
# Bespreek de elektrofiele aromatische substitutie met als voorbeeld nitreerzuur, benzeen en gesubstitueerde benzeenderivaten.
# Bespreek hydrolyse, reductie, omestering en aminolyse van esters.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuren:
#* Sacharose
#* SAM
# Bespreek omega-3-vetzuren en omega-6-vetzuren.
# Gegeven: structuurformule arginine
#* Geef het aantal stereo-isomeren.
#* Duidt de cirale C's aan.
#* Fisher- en Newman-projectie van elk.
#* Duid R/S aan.
#* Geef de naam van het aminozuur.
#* Duid aan welke N het meest basisch is.
#* Welk stereo-isomeer is het L-aminozuur ?
# Beschrijven van reactie: 2 keer cyclopenteen met daaraan 2-hexanol (of pentanol ben het vergeten) keten op de pijl staat K2Cr2O7, H+ en koud, boven tweede pijl staat 1 OH-

=== 20 jun 2006 ===
Mondeling:
# Bespreek de additie van zuren aan alkenen (geen carbonzuren bedoeld).
# Bespreek de biosynthese van vetzuren.

Schriftelijk
# IUPAC-naam.
# Structuren:
#* Kaneelzuur
#* Cellobiose
# 3-broom-4-cloorhexaan:
#* Stereo-isomeren: Fisher- en Newman-projectie.
#* R,S-configuratie
#* Diastereomeren/enantiomeren?
# Het reactietype en naam en mechanisme van benzeenring met OH aan, bij de pijl staan dibroom en ijzertribroom.

=== 13 jun 2006 ===
Mondeling:
# Aldolcondensatie + glycolyse stap die met aldolcondensatie te maken heeft.
# Geef de verschillende methoden om de volgorde van AZ in peptide te vinden.

Schriftelijk:
# IUPAC-naam.
# Structuren
#* Stearinezuur
#* Pyridine
# Leg uit: gauche en anti (bij alkanen).
# 2,3,4-hydroxybutanal:
#* Hoeveel stereoisomeren ?
#* Geef Fisher projectie en de Newmann projectie van de meest stabiele conformatie.
#* Geef R,S conformatie.
#* En zeg welke enantiomeren zijn, welke diastereoisomeren zijn, mesovormen.
# Geef reactiemechanisme, reactieproduct (ook in skeletnotatie--> reactieproduct) van:
#* Trans-1-fenyl-1-buteen met verdund zwavelzuur.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2018-01-21T08:01:58Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==
===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Gevorderde Anorganische Chemie

2018-01-21T07:57:57Z

Lotte: /* Vakinformatie */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Vervolg op Metalen en katalyse uit de 2e Bachelor. Werd tot 2017 gegeven door professor Binnemans en Professor Hendrickx, maar sinds 2018 enkel door Professor Binnemans. Een periodiek systeem wordt gegeven, zodat je het kan gebruiken tijdens je examen.

==Examenvragen==
===januari 2018===
Sinds dit jaar wordt het enkel door Prof. Binnemans gegeven!
#Ionisatie-energie en trends uitleggen
#lewisstructuur CO2 (meerdere)
#Bindingshoeken H20, H2S, H2Te verklaren (hoeken gegeven)
#Verklaar aan de hand van MOT: O2 is paramagnetisch
#hoeveel % ruimte is onbezet bij ccp?
#Gelijkenissen Li en Mg: 4 voorbeelden + naam type verbanden
# theta aan de hand van Si/O verhouding: idee over structuur?
# UV-VIS absorptie van [Cr(NH3)2]3+ gegeven: transities en intensiteit verklaren
#isoglobale fragmenten? Toon aan: Mn(Co)r en CH3
#Elementen en symbolen (enkel mondeling)

===21 augustus 2017===
====Koen Binnemans====
#
#*Welke defecten komen voor?
#*Waarom leiden verbindingen met defecten tot stabielere verbindingen?
#*Wat is het verschil in samenstelling van verbindingen met defecten en niet-stoichiometrische verbindingen?
#*Waarom komen stoichiometrische verbindingen meer voor bij transitiemetalen dan bij de hoofdgroepelementen?
#*Wet van Vegard
#
#*Waarom zijn er meer verbindinge met Xe bekend dan met Ar? Waarom zijn er geen verbindingen van He terug te vinden?
#*Wat wordt gevormd wanneer UV fotolyse van acetyleen wordt uitgevoerd in een Xenon matrix bij een temperatuur van minder dan 10K?
#*Xe is fcc, a, MM en Na gegeven, bepaal de massadichtheid
#Fasediagram van Cu en Ag. Bespreek alle zone's en geef aan welke component aanwezig is en in welke toestand.

====Mark Hendrickx====
#Berekening voor linear H3+ molecule via Hückelberekening. Oplossingen van cyclische structuur gegeven. Maak een voorspelling van de werkelijke structuur.
#Via LVT sigma donor, pi donor en pi acceptor uitleggen. Geef voor elk type een voorbeeld van een ligand en geef de volgorde van de spectrochemische reeks.

===31 januari 2017===
====Koen Binnemans====
#Bespreek [Re2Cl8] volledig: structuur en chemische binding
#vraag met berekenen van Na (Avogadro), alles gegeven voor Ni
#Bepalen van kristalstructuur van Fe, straal, massadichtheid en molaire massa gegeven (het was alpha ijzer als antwoord).
#Gegeven: fasediagram van S bespreek volledig (wat is rhombic en monoclinic, wat zijn de lijnstukken, hoeveel tripelpunten,...)

====Mark Hendrickx====
#Bespreek SF6 binnen MOT (MO diagram zelf geven), vergelijk met lewistheorie en VBT. Bepaal de bindingsorde.
#hoofdstuk 3: wat is een toestandsdensiteit? uileggen voor 1D-rooster en 3D-rooster, uitleggen hoe de toestandsdensiteit experimenteel wordt bepaald en uitleggen wat het verschil is tussen een metaal en semi-metaal. wat is chemische potentiaal en ferminiveau, situeer dit voor geleider, half-geleider en isolator. Fermi Dirac en Maxwell Boltzmann gegeven en vergelijken: uitleggen onder welke omstandigheden Maxwell Boltzmann gebruikt mag worden. Iets van Ethaan en disilaan => diamant en vast silicium.

===20 januari 2017===
====Koen Binnemans====
#verschil tussel aluminosilicaten en aluminiumsilicaten
#waarom tekosilicaten aluminosilicaten zijn (buiten kwarts)
#verschil tussen structuur van kwarts en dat van kwartsglas
#wat is kristalglas en waarom is da zo anders dan vensterglas
#Waarom meer Xe verbindingen dan Ar en waarom geen He verbindingen
#Zeggen wa er gevormd wordt wanneer ge UV fotolyse van acetyleen in een Xe matrix op 10K gaat uitvoeren
#Xe is fcc, a , MM en Na gegeven, bepaal massadichthed
#Fasendiagram van Sn en Pb gegeven die gedeeltelijk mengbaar waren met eutectisch punt => leg per zone uit welke fasen er zijn en bespreek

====Mark Hendrickx====
#Beschrijf gedetailleerd hoe de MOT tot stand komt en geef de elektronenintensiteit. (H°ab(1), H°ab(2) en H st gegeven en den golffunctie gegeven)
#Cr(NH3)6 3+ , spectrum gegeven en da van Cr(NH3)5Cl 2+ , samen met TB d3 diagram (wa ge eigenlijk ni echt nodig hebt) , bespreek de pieken grondig.
#Is Cl- een sterkere of zwakkere ligand dan NH3, bespreek grondig

===26 januari 2016===
====Koen Binnemans====
# Fasediagram van gedeeltelijk mengbare vaste fase bespreken.
#
#*Waarom meer verbindingen met Xe dan Ar? En waarom geen van He?
#* Wat wordt er gevormd bij vast Xe en acetyleen?
#* fcc eenheidscel van Xe. lengte eenheidscel gegeven. Wat is massadichtheid?
#*Welke defecten komen voor?
#* Waarom verbindingen met defecten stabiel?
#* Verschil verbindingen met defecten en niet stoichiometrische verbindingen.
#* Waarom meer niet stoichiometrische verbindingen bij transitiemetalen dan de hoofdgroepelementen?
#* Wet van Vegard.

====Mark Hendrickx====
#* Is atoomstraal of ionstraal absoluut gegeven? (motiveer en geef praktisch gevolg)
#* Wordt 4s bij transitiemetalen opgevuld voor 3d omdat deze lager ligt? (motiveer en gebruik de energieuitdrukkingen)
# Tanabe Sugano van d2 configuratie gegeven
#* Groepeer toestanden per configuratie.
#* Wat betekend deltao en B?
#*Een overgang bij 17200 cm-1 en bij 25600 cm-1
#* Welk type overgangen zijn dit.
#* Schat deltao en B
#* B van vrij ion is 860 cm-1, verklaar het verschil.

===29 januari 2013===
====Binnemans====
#
#*Xe kristaliseert in fcc. Gegeven lengte eenheidscel (620 pm) en PSE: bereken massadichtheid Xe
#*Na heeft bcc. Gegeven massadichtheid (970 kg/mÂ³) en PSE (Mr): bereken lengte eenheidscel.
#*Bijvraag: wat voor een soort grootheid is massadichtheid?
# Tweede vraag: Gegeven: Pourbaix-diagramma Mn. Reactie voor de oxidatie van water en de reductie van H+ (1.23V en 0V).
#*Wat zijn de horizontale/verticale/schuine lijnen in dit diagramma?
#*Kan je Mn elektrolyseren uit een waterige oplossing? (afleiden uit schema)
#*Welke deeltjes zijn stabiel in een waterige oplossing als je weet dat
#** 2H+ (g) + 2e- --> H20 =-(0,059V)pH
#** O2(g) + 4H+ + 4e- --> 2H2O = 1,23V - (0,059V)pH
#*Wat gebeurt er als we een waterige oplossing van MnO4- aanzuren?

====Hendrickx====
#Het krijstallijne KCuAlF6 bevat koperionen met een coördinatiegetal van 6. Uit X-stralengegevens voor deze kristalstructuur blijkt dat er per koperion twee soorten koperfluoride-afstanden bestaan: twee fluoriden op 188 pm en 4 fluoriden op 220 pm. Benoem en verklaar in detail deze experimentele vaststelling.
#Bereken de weergegeven samenstelling en energie van de moleculaire orbitalen van het cyclische H3+ (gelijkzijdige driehoek) met een behulp van de Hückelbenadering. Welk is de grondtoestandsconfiguratie? Voor welk type van binding is dit kleinste polyatomisch molecule een prototype? (tip van Hendrickx zelve: het is niet ammoniak) Benoem en bespreek de elektronische structuur van een anorganisch molecule waar dit type van binding aanwezig is.

=== 3 februari 2012 NM===
====Binnemans====
# Eerste vraag:
#*Xe kristaliseert in fcc. Gegeven lengte eenheidscel (620 pm) en PSE: bereken massadichtheid Xe
#*Na heeft bcc. Gegeven massadichtheid (970 kg/mÂ³) en PSE (Mr): bereken lengte eenheidscel.
#*Bijvraag: hoe is Xe gebonden in kristal? En hoe is Na gebonden?
# Tweede vraag: Gegeven: Pourbaix-diagramma Mn. Reactie voor de oxidatie van water en de reductie van H+ (1.23V en 0V).
#*Wat zijn de horizontale/verticale/schuine lijnen in dit diagramma?
#*Kan je Mn elektrolyseren uit een waterige oplossing? (afleiden uit schema)
#*Welke deeltjes zijn stabiel in een waterige oplossing?
#*Wat gebeurt er als we een waterige oplossing van MnO4- aanzuren?

====Hendrickx====
#Eerste vraag:
#*Is de atoom/ionstraal een absoluut gegeven? (Verklaar en motiveer)
#*Wordt bij de transitiemetalen het 4s ingevuld voor het 3d? Motiveer, gebruik in deze context volgende formules voor een configuratie 4sp3dq
#*epsilon4s=omega4s+(p-1)(4s,4s)+q(3d,4s) en epsilon3d=omega3d+(q-1)(3d,3d)+p(3d,4s)
#Tweede vraag: Gegeven: [Co(CN)6]3- heeft een octaëdrische structuur. Het spectrum bevat pieken op 32050, 38460 en 50600 cm^-1 met respectievelijk extinctiecoëfficiënten van 138, 109, meer dan 2000 M-1cm-1.
#*Om welke soort overgangen gaat het hier (in detail + motiveer).
#*Tot welke soort liganden behoort CN-? (leg uit in detail).
#*Wat zijn Deltao en B? Bereken deze voor dit molecule.
#*Ook gegeven: het TS-diagramma van de d8-groep (zie appendixen cursus). (Je moest zelf bedenken welke overgangen het waren en de rechten uit het TS-diagram zelfs extrapoleren om de juiste verhouding te kunnen vinden!)

=== 31 januari 2012===
====Binnemans====
# Eerste vraag
#*Bereken de dichtheid van Indium in een tetragonaal face centered rooster. (dimensies en PSE met Mr gegeven)
#*Afbeelding van een rooster: benoem en tel het aantal atomen per rooster.
# Tweede vraag:
#*Leg het industrieel productieproces van Al metaal uit bauxiet uit.
#*Ellingham diagram gegeven, motiveer of je Al ook kan bekomen door reductie met C of Ca.Indien ja: waarom is dit proces industrieel niet interessant?

====Hendrickx====
# Leg de VBT uit voor energieminima, densiteitsopbouw, enz.
# Welk ligand geeft het sterkste complex: F- of H2O? Leg volledig uit.
=== 3 februari 2012 VM===

=== Onbekende datum 2012 ===
====Binnemans====
#Oefening over stochiometrie bij bepaalde vullingen van ccp en hcp met bepaalde verhouding octaedrische en tetraedrische holten.
#Ellingham diagram gegeven. Een paar vragen bij oplossen.

====Hendrickx====
#Bespreek het CO-molecule. Geef het orbitaalschema en het dipoolmoment, schets het foto-elektronspectrum. Wat voor soort ligand is CO en waarom?
#Bewijs de bandenstructuur aan de hand van het vrij-elektronmodel. Gegeven: formule voor e^{kx} en formule voor impuls. Bespreek ook geleiding en toestandsdensiteit in deze context.

=== 31 januari 2012===
====Binnemans====
# Eerste vraag
#*Bereken de dichtheid van Indium in een tetragonaal face centered rooster. (dimensies en PSE met Mr gegeven)
#*Afbeelding van een rooster: benoem en tel het aantal atomen per rooster.
# Tweede vraag:
#*Leg het industrieel productieproces van Al metaal uit bauxiet uit.
#*Ellingham diagram gegeven, motiveer of je Al ook kan bekomen door reductie met C of Ca.Indien ja: waarom is dit proces industrieel niet interessant?

====Hendrickx====
# Leg de VBT uit voor energieminima, densiteitsopbouw, enz.
# Welk ligand geeft het sterkste complex: F- of H2O? Leg volledig uit.

=== 4 februari 2011 VM===
====Binnemans====
#Gegeven: densiteit en molaire massa van natrium en kubische eenheidscel met roosterparameter
#*Bereken aantal natriumatomen in eenheidscel
#*Wat is de eenheidscel?
#*Bereken atoomstraal van natrium
#10 reacties:
#*Oplossen van goud in koningswater
#*Xenon(II)fluoride met equimolaire hoeveelheden water
#*Xenon(II)fluoride met arseen(V)fluoride
#*Kaliumchromaat aanzuren
#*Bereiding van aluminium: hall-hÃ©roult proces
#*Thermische ontbinding van calciumcarbonaat
#*Xenongas met zuurstofgas
#*Oxidatie van osmium
#*Nog 2 redoxreacties

====Hendrickx====
#TS-diagram d2 complex gegeven
#*Bepaal welke toestanden bij welke configuratie behoren.
#*Leg uit ligandveldparameter en B
#*Twee absorptiebanden gegeven: welke transities zijn dit en waarom
#*Wat voor soort ligand is water
#*Bepaal ligandveldparameter en B voor (V(H2O)6)3+
#*Vergelijk deze waarde van B met de waarde van B voor het vrije ion
#
#*Berekening van energie en geef golffunctie van lineair H3+
#*Vergelijk dit met de driehoekige structuur van H3+ en geef de stabielste structuur

===17 januari 2011===
====Binnemans====
#*Massadichtheid van Au berekenen adhv eenheidscel
#*Roosterparameter a van kubisch rooster van Ag berekenen
#*Hieruit het één en ander besluiten, zoals welke legering ze vormen en in welke verhoudingen ze mengbaar zijn.
#Je kreeg volgend Latimer-diagram: O2 --> H2O2 --> H2O met de E0-waarden boven elke pijl.
#*Je moest zeggen of dit in zuur of basisch milieu was en waarom.
#*Je moest het Frost-diagram van dit Latimer-diagram opstellen.
#*Je moest afleiden adhv E0-waarden en Frost-diagram of H2O2 de neiging heeft om te disproportioneren

====Hendrickx====
#*Deze vraag ging over elektronenconfiguratie. Je moest van bepaalde elementen (in mijn geval Pm, Sm, Eu en Gd) en zeggen waarom Gd afweek van de opvulregel. Hetzelfde moest je doen voor La en nog e paar.
#*Dan moest je ook in het algemeen nog iets zeggen over het aufbauprincipe en waarom deze elementen ervan afweken
#*Je moest via een Huckelberekening een eenvouding MO-diagram geven van een heterodiatomisch molecule gegeven en waarom het meest elektronegatieve atoom altijd lager ligt en stabiliserend is en het meest elektropositieve atoom destabiliserend is enzo.
#*Je moest zeggen met welk atoom een CN- ligand bindt aan een transitiemetaal en wat voor een ligand dit was (sigma-donor, pi-acceptor) en waarom dit zo stabiel is enzo.
#Je kreeg het spectrum van Co(NH3)6 3+.
#*Je moest de juiste bezetting van de eg-t2g orbitalen geven enzo.
#*Je moest de grondtoestand bepalen, en zeggen welke overgangen overeen komen met welke pieken op het spectrum en welke toestanden je hieruit kreeg, en waarom de piek bij de korste golflengte (waarvan je alleen de aanloop lag) zoveel intenser was als de 2 andere pieken.
#*Dan moest je met zo'n TS-diagram de Delta-0 waarde berekenen dacht ik voor een bepaald golfgetal en de nefelauxetische reductie vermelden ivm waarom dit verschilde van een gegeven waarde

Gevorderde Anorganische Chemie

2018-01-21T07:57:01Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Vervolg op Metalen en katalyse uit de 2e bachelor. Wordt gegeven door professor Binnemans en professor Hendrickx.

==Examenvragen==
===januari 2018===
Sinds dit jaar wordt het enkel door Prof. Binnemans gegeven!
#Ionisatie-energie en trends uitleggen
#lewisstructuur CO2 (meerdere)
#Bindingshoeken H20, H2S, H2Te verklaren (hoeken gegeven)
#Verklaar aan de hand van MOT: O2 is paramagnetisch
#hoeveel % ruimte is onbezet bij ccp?
#Gelijkenissen Li en Mg: 4 voorbeelden + naam type verbanden
# theta aan de hand van Si/O verhouding: idee over structuur?
# UV-VIS absorptie van [Cr(NH3)2]3+ gegeven: transities en intensiteit verklaren
#isoglobale fragmenten? Toon aan: Mn(Co)r en CH3
#Elementen en symbolen (enkel mondeling)

===21 augustus 2017===
====Koen Binnemans====
#
#*Welke defecten komen voor?
#*Waarom leiden verbindingen met defecten tot stabielere verbindingen?
#*Wat is het verschil in samenstelling van verbindingen met defecten en niet-stoichiometrische verbindingen?
#*Waarom komen stoichiometrische verbindingen meer voor bij transitiemetalen dan bij de hoofdgroepelementen?
#*Wet van Vegard
#
#*Waarom zijn er meer verbindinge met Xe bekend dan met Ar? Waarom zijn er geen verbindingen van He terug te vinden?
#*Wat wordt gevormd wanneer UV fotolyse van acetyleen wordt uitgevoerd in een Xenon matrix bij een temperatuur van minder dan 10K?
#*Xe is fcc, a, MM en Na gegeven, bepaal de massadichtheid
#Fasediagram van Cu en Ag. Bespreek alle zone's en geef aan welke component aanwezig is en in welke toestand.

====Mark Hendrickx====
#Berekening voor linear H3+ molecule via Hückelberekening. Oplossingen van cyclische structuur gegeven. Maak een voorspelling van de werkelijke structuur.
#Via LVT sigma donor, pi donor en pi acceptor uitleggen. Geef voor elk type een voorbeeld van een ligand en geef de volgorde van de spectrochemische reeks.

===31 januari 2017===
====Koen Binnemans====
#Bespreek [Re2Cl8] volledig: structuur en chemische binding
#vraag met berekenen van Na (Avogadro), alles gegeven voor Ni
#Bepalen van kristalstructuur van Fe, straal, massadichtheid en molaire massa gegeven (het was alpha ijzer als antwoord).
#Gegeven: fasediagram van S bespreek volledig (wat is rhombic en monoclinic, wat zijn de lijnstukken, hoeveel tripelpunten,...)

====Mark Hendrickx====
#Bespreek SF6 binnen MOT (MO diagram zelf geven), vergelijk met lewistheorie en VBT. Bepaal de bindingsorde.
#hoofdstuk 3: wat is een toestandsdensiteit? uileggen voor 1D-rooster en 3D-rooster, uitleggen hoe de toestandsdensiteit experimenteel wordt bepaald en uitleggen wat het verschil is tussen een metaal en semi-metaal. wat is chemische potentiaal en ferminiveau, situeer dit voor geleider, half-geleider en isolator. Fermi Dirac en Maxwell Boltzmann gegeven en vergelijken: uitleggen onder welke omstandigheden Maxwell Boltzmann gebruikt mag worden. Iets van Ethaan en disilaan => diamant en vast silicium.

===20 januari 2017===
====Koen Binnemans====
#verschil tussel aluminosilicaten en aluminiumsilicaten
#waarom tekosilicaten aluminosilicaten zijn (buiten kwarts)
#verschil tussen structuur van kwarts en dat van kwartsglas
#wat is kristalglas en waarom is da zo anders dan vensterglas
#Waarom meer Xe verbindingen dan Ar en waarom geen He verbindingen
#Zeggen wa er gevormd wordt wanneer ge UV fotolyse van acetyleen in een Xe matrix op 10K gaat uitvoeren
#Xe is fcc, a , MM en Na gegeven, bepaal massadichthed
#Fasendiagram van Sn en Pb gegeven die gedeeltelijk mengbaar waren met eutectisch punt => leg per zone uit welke fasen er zijn en bespreek

====Mark Hendrickx====
#Beschrijf gedetailleerd hoe de MOT tot stand komt en geef de elektronenintensiteit. (H°ab(1), H°ab(2) en H st gegeven en den golffunctie gegeven)
#Cr(NH3)6 3+ , spectrum gegeven en da van Cr(NH3)5Cl 2+ , samen met TB d3 diagram (wa ge eigenlijk ni echt nodig hebt) , bespreek de pieken grondig.
#Is Cl- een sterkere of zwakkere ligand dan NH3, bespreek grondig

===26 januari 2016===
====Koen Binnemans====
# Fasediagram van gedeeltelijk mengbare vaste fase bespreken.
#
#*Waarom meer verbindingen met Xe dan Ar? En waarom geen van He?
#* Wat wordt er gevormd bij vast Xe en acetyleen?
#* fcc eenheidscel van Xe. lengte eenheidscel gegeven. Wat is massadichtheid?
#*Welke defecten komen voor?
#* Waarom verbindingen met defecten stabiel?
#* Verschil verbindingen met defecten en niet stoichiometrische verbindingen.
#* Waarom meer niet stoichiometrische verbindingen bij transitiemetalen dan de hoofdgroepelementen?
#* Wet van Vegard.

====Mark Hendrickx====
#* Is atoomstraal of ionstraal absoluut gegeven? (motiveer en geef praktisch gevolg)
#* Wordt 4s bij transitiemetalen opgevuld voor 3d omdat deze lager ligt? (motiveer en gebruik de energieuitdrukkingen)
# Tanabe Sugano van d2 configuratie gegeven
#* Groepeer toestanden per configuratie.
#* Wat betekend deltao en B?
#*Een overgang bij 17200 cm-1 en bij 25600 cm-1
#* Welk type overgangen zijn dit.
#* Schat deltao en B
#* B van vrij ion is 860 cm-1, verklaar het verschil.

===29 januari 2013===
====Binnemans====
#
#*Xe kristaliseert in fcc. Gegeven lengte eenheidscel (620 pm) en PSE: bereken massadichtheid Xe
#*Na heeft bcc. Gegeven massadichtheid (970 kg/mÂ³) en PSE (Mr): bereken lengte eenheidscel.
#*Bijvraag: wat voor een soort grootheid is massadichtheid?
# Tweede vraag: Gegeven: Pourbaix-diagramma Mn. Reactie voor de oxidatie van water en de reductie van H+ (1.23V en 0V).
#*Wat zijn de horizontale/verticale/schuine lijnen in dit diagramma?
#*Kan je Mn elektrolyseren uit een waterige oplossing? (afleiden uit schema)
#*Welke deeltjes zijn stabiel in een waterige oplossing als je weet dat
#** 2H+ (g) + 2e- --> H20 =-(0,059V)pH
#** O2(g) + 4H+ + 4e- --> 2H2O = 1,23V - (0,059V)pH
#*Wat gebeurt er als we een waterige oplossing van MnO4- aanzuren?

====Hendrickx====
#Het krijstallijne KCuAlF6 bevat koperionen met een coördinatiegetal van 6. Uit X-stralengegevens voor deze kristalstructuur blijkt dat er per koperion twee soorten koperfluoride-afstanden bestaan: twee fluoriden op 188 pm en 4 fluoriden op 220 pm. Benoem en verklaar in detail deze experimentele vaststelling.
#Bereken de weergegeven samenstelling en energie van de moleculaire orbitalen van het cyclische H3+ (gelijkzijdige driehoek) met een behulp van de Hückelbenadering. Welk is de grondtoestandsconfiguratie? Voor welk type van binding is dit kleinste polyatomisch molecule een prototype? (tip van Hendrickx zelve: het is niet ammoniak) Benoem en bespreek de elektronische structuur van een anorganisch molecule waar dit type van binding aanwezig is.

=== 3 februari 2012 NM===
====Binnemans====
# Eerste vraag:
#*Xe kristaliseert in fcc. Gegeven lengte eenheidscel (620 pm) en PSE: bereken massadichtheid Xe
#*Na heeft bcc. Gegeven massadichtheid (970 kg/mÂ³) en PSE (Mr): bereken lengte eenheidscel.
#*Bijvraag: hoe is Xe gebonden in kristal? En hoe is Na gebonden?
# Tweede vraag: Gegeven: Pourbaix-diagramma Mn. Reactie voor de oxidatie van water en de reductie van H+ (1.23V en 0V).
#*Wat zijn de horizontale/verticale/schuine lijnen in dit diagramma?
#*Kan je Mn elektrolyseren uit een waterige oplossing? (afleiden uit schema)
#*Welke deeltjes zijn stabiel in een waterige oplossing?
#*Wat gebeurt er als we een waterige oplossing van MnO4- aanzuren?

====Hendrickx====
#Eerste vraag:
#*Is de atoom/ionstraal een absoluut gegeven? (Verklaar en motiveer)
#*Wordt bij de transitiemetalen het 4s ingevuld voor het 3d? Motiveer, gebruik in deze context volgende formules voor een configuratie 4sp3dq
#*epsilon4s=omega4s+(p-1)(4s,4s)+q(3d,4s) en epsilon3d=omega3d+(q-1)(3d,3d)+p(3d,4s)
#Tweede vraag: Gegeven: [Co(CN)6]3- heeft een octaëdrische structuur. Het spectrum bevat pieken op 32050, 38460 en 50600 cm^-1 met respectievelijk extinctiecoëfficiënten van 138, 109, meer dan 2000 M-1cm-1.
#*Om welke soort overgangen gaat het hier (in detail + motiveer).
#*Tot welke soort liganden behoort CN-? (leg uit in detail).
#*Wat zijn Deltao en B? Bereken deze voor dit molecule.
#*Ook gegeven: het TS-diagramma van de d8-groep (zie appendixen cursus). (Je moest zelf bedenken welke overgangen het waren en de rechten uit het TS-diagram zelfs extrapoleren om de juiste verhouding te kunnen vinden!)

=== 31 januari 2012===
====Binnemans====
# Eerste vraag
#*Bereken de dichtheid van Indium in een tetragonaal face centered rooster. (dimensies en PSE met Mr gegeven)
#*Afbeelding van een rooster: benoem en tel het aantal atomen per rooster.
# Tweede vraag:
#*Leg het industrieel productieproces van Al metaal uit bauxiet uit.
#*Ellingham diagram gegeven, motiveer of je Al ook kan bekomen door reductie met C of Ca.Indien ja: waarom is dit proces industrieel niet interessant?

====Hendrickx====
# Leg de VBT uit voor energieminima, densiteitsopbouw, enz.
# Welk ligand geeft het sterkste complex: F- of H2O? Leg volledig uit.
=== 3 februari 2012 VM===

=== Onbekende datum 2012 ===
====Binnemans====
#Oefening over stochiometrie bij bepaalde vullingen van ccp en hcp met bepaalde verhouding octaedrische en tetraedrische holten.
#Ellingham diagram gegeven. Een paar vragen bij oplossen.

====Hendrickx====
#Bespreek het CO-molecule. Geef het orbitaalschema en het dipoolmoment, schets het foto-elektronspectrum. Wat voor soort ligand is CO en waarom?
#Bewijs de bandenstructuur aan de hand van het vrij-elektronmodel. Gegeven: formule voor e^{kx} en formule voor impuls. Bespreek ook geleiding en toestandsdensiteit in deze context.

=== 31 januari 2012===
====Binnemans====
# Eerste vraag
#*Bereken de dichtheid van Indium in een tetragonaal face centered rooster. (dimensies en PSE met Mr gegeven)
#*Afbeelding van een rooster: benoem en tel het aantal atomen per rooster.
# Tweede vraag:
#*Leg het industrieel productieproces van Al metaal uit bauxiet uit.
#*Ellingham diagram gegeven, motiveer of je Al ook kan bekomen door reductie met C of Ca.Indien ja: waarom is dit proces industrieel niet interessant?

====Hendrickx====
# Leg de VBT uit voor energieminima, densiteitsopbouw, enz.
# Welk ligand geeft het sterkste complex: F- of H2O? Leg volledig uit.

=== 4 februari 2011 VM===
====Binnemans====
#Gegeven: densiteit en molaire massa van natrium en kubische eenheidscel met roosterparameter
#*Bereken aantal natriumatomen in eenheidscel
#*Wat is de eenheidscel?
#*Bereken atoomstraal van natrium
#10 reacties:
#*Oplossen van goud in koningswater
#*Xenon(II)fluoride met equimolaire hoeveelheden water
#*Xenon(II)fluoride met arseen(V)fluoride
#*Kaliumchromaat aanzuren
#*Bereiding van aluminium: hall-hÃ©roult proces
#*Thermische ontbinding van calciumcarbonaat
#*Xenongas met zuurstofgas
#*Oxidatie van osmium
#*Nog 2 redoxreacties

====Hendrickx====
#TS-diagram d2 complex gegeven
#*Bepaal welke toestanden bij welke configuratie behoren.
#*Leg uit ligandveldparameter en B
#*Twee absorptiebanden gegeven: welke transities zijn dit en waarom
#*Wat voor soort ligand is water
#*Bepaal ligandveldparameter en B voor (V(H2O)6)3+
#*Vergelijk deze waarde van B met de waarde van B voor het vrije ion
#
#*Berekening van energie en geef golffunctie van lineair H3+
#*Vergelijk dit met de driehoekige structuur van H3+ en geef de stabielste structuur

===17 januari 2011===
====Binnemans====
#*Massadichtheid van Au berekenen adhv eenheidscel
#*Roosterparameter a van kubisch rooster van Ag berekenen
#*Hieruit het één en ander besluiten, zoals welke legering ze vormen en in welke verhoudingen ze mengbaar zijn.
#Je kreeg volgend Latimer-diagram: O2 --> H2O2 --> H2O met de E0-waarden boven elke pijl.
#*Je moest zeggen of dit in zuur of basisch milieu was en waarom.
#*Je moest het Frost-diagram van dit Latimer-diagram opstellen.
#*Je moest afleiden adhv E0-waarden en Frost-diagram of H2O2 de neiging heeft om te disproportioneren

====Hendrickx====
#*Deze vraag ging over elektronenconfiguratie. Je moest van bepaalde elementen (in mijn geval Pm, Sm, Eu en Gd) en zeggen waarom Gd afweek van de opvulregel. Hetzelfde moest je doen voor La en nog e paar.
#*Dan moest je ook in het algemeen nog iets zeggen over het aufbauprincipe en waarom deze elementen ervan afweken
#*Je moest via een Huckelberekening een eenvouding MO-diagram geven van een heterodiatomisch molecule gegeven en waarom het meest elektronegatieve atoom altijd lager ligt en stabiliserend is en het meest elektropositieve atoom destabiliserend is enzo.
#*Je moest zeggen met welk atoom een CN- ligand bindt aan een transitiemetaal en wat voor een ligand dit was (sigma-donor, pi-acceptor) en waarom dit zo stabiel is enzo.
#Je kreeg het spectrum van Co(NH3)6 3+.
#*Je moest de juiste bezetting van de eg-t2g orbitalen geven enzo.
#*Je moest de grondtoestand bepalen, en zeggen welke overgangen overeen komen met welke pieken op het spectrum en welke toestanden je hieruit kreeg, en waarom de piek bij de korste golflengte (waarvan je alleen de aanloop lag) zoveel intenser was als de 2 andere pieken.
#*Dan moest je met zo'n TS-diagram de Delta-0 waarde berekenen dacht ik voor een bepaald golfgetal en de nefelauxetische reductie vermelden ivm waarom dit verschilde van een gegeven waarde

Bio-inorganic Chemistry

2018-01-21T07:47:02Z

Lotte:

[[Categorie: Machemie]]
[[Categorie:Mabb]]

==Vakinformatie==
Nieuw vak sinds 2013-2014. Het vak wordt gedoceerd door Prof. Tatjana Vogt en behandelt verschillende aspecten van de bioanorganische chemie, gaande van de functie van metalen in enzymen, mogelijke onderzoeksmethoden tot medicinale toepassingen. Lessen in het Engels. Met een taak die op 8 van de 20 punten staat. Men mag in het nederlands of engels antwoorden.

==Examenvragen==
===12 jan 2018===
# (4p) Fe(III) is transported through the body via transferrin, a Fe(III) protein.
## Which anion is important to bind Fe(III)? (= bicarbonaat)
## What structural changes/molecular forms are induced when Fe(III) is bound to transferrin.
## What experiment can be used to distinguish the different molecular forms of transferrin?
## Does it bind only Fe(III) or could other metals also bind?
# (3p) Two 1HNMR spectra are given. One is of oxidized myoglobin and the other is of deoxidized myoglobin. Which spectra belongs to the oxidized and wich to the deoxidized form? Explain why.
#* Gegeven: Structuur van Fe in de ring + twee spectra met serieuze pieken en daarbij telkens ook een spectra van de protonen van bèta corrin. Eén spectra was niets te zien van de protonen van bèta corrin & de andere vertoonde twee pieken rond 50 ppm. De reden dat 02-bound myoglobin diamagnetic is omwille van binding met zuurstof. Unbound myoglobin is paramagnetic en zal dus upfield shifts veroorzaken in het NMR spectrum.
# (3p) Alkaline en purple acid phosphatase
## Fill in missing metals, reaction products and transition states
## What is the main difference in active site between purple acid phosphatase and alkaline phosphatase. Do they work at same conditions?
#* Bijvraag: wat gebeurt er bij een heel lage pH bij purple acid phosphatase (= anders wordt ook OH aan ijzer ook geprotoneerd en is er geen nucleofiele aanval op fosfaat)
# (2p)
#* What makes 99mTc highly suitable for single photon emission computed tomography (SPECT)?
#* How is this isotope being produced in a clinical environment?

===01 sep 2017 ===
# (3p)
#* How are copper sites classified?
#* Which technique is used to study them, what results do you get from it?
#* Why does this technique not work for type III?
# (3p) Given is part of the reaction mechanism of purple acid phosphatase (voorbeeld examen)
#* Fill in the missing metal centers, transition state and reaction products
#* What is the main difference between the active site of purple acid phosphatase and alkaline phophatase?
#* Can both enzymes be used under the same conditions?
# (3p)
#* Draw and explain the 2 different electronic configurations of Rebredoxins.
#* Which spectroscopic techniques can be used to distinguish these 2 states?
#* Why are both state in high spin?
# (3p)
#* Discuss the 4 bindingspots of Human Serum Albumine.
#* Where and why would Hg(II) bind?

===30 jan 2017 ===
#
#* Advantages of coordination compound based dyes for optical imaging.
#* Most common metals for this method and why
#
#* Axial groups on methylmalonyl CoA mutase
#* which reaction is catalysed by this enzym
#* Explain the first step of this reaction mechanism and what is the oxidation state(s) of Co
# -> 2 Mossbauer spectra gegeven
#* 2 most important limits of 57Fe Mossbauer spectroscopie
#* Which parameters can be derivate from the spectra
#* Which of the 2 has the most symmetry and explain why
#
#* 2 subunits of ferritin + explain proportion difference in different tissues between the 2 subunits
#* Most important difference between the 2 subunits

===26 jan 2017===
# What are metallothioneines? Which metals are associated and why does it bind so many metals?
# Why is Gd a good metal for MRI enhancement? What's the problem with Gd and how is this solved?
# P450: In which reaction is it involved? Draw remaining intermediates (4,5,6). Why is NADPH used? How many electrons are participating?
# Describe binding of oxygen to hemoglobin. How is this related to cooperative binding? How is the binding regulated?

===10 jan 2017===
# (2p)
#* What makes 99mTc highly suitable for single photon emission computed tomography (SPECT)?
#* How is this isotope being produced in a clinical environment?
# (3p)
#* Which metal is found in the active sit of hemerythrin?
#* How does oxygen Bind to it?
#* Explain the oxidation states present in oxy and in deoxy form of hemeryhtrin. Which technique iq best suitable to study this and why?
# (4p) Given is part of the reaction mechanism of purple acid phosphatase (voorbeeld examen)
#* Fill in the missing metal centers, transition state and reaction products
#* What is the main difference between the active site of purple acid phosphatase and alkaline phophataseµ? Can both enzymes be used under the same conditions?
# (3p)
#* What are the different electron carrying components in complex III from the mitochondrial respiration?
#* explain how electrons are being transported to cytochrome c.

===25 jan 2016===
# 99mTc: properties that make it useful for SPECT, production in clinical environment
# Reaction mechanism of aconitase
# Rubredoxin: elektronenconfiguratie en hoe de twee vormen via spectroscopische techniek onderscheiden
# Welke elektronencarriers zijn er in Complex III en hoe wordt cytochroom C hier gereduceerd?

===21 jan 2016===
# Bespreek humaan serum albumine, 4 bindingsplaatsen. Waar en waarom zou Hg(II) binden
# Exact de vraag van het voorbeeldexamen op toledo ivm alkaline en purple acid phosphatase (reactieschema aanvullen en het verschil uitleggen)
# Nitrogenase uitleggen, welke delen voor wat dienen, reactievergelijking geven
# Hemerythrin, oxidatie dingen uitleggen, techniek om dit te bestuderen.

===22 jan 2015 (nm)===
#How are copper sites classified? Which technique is used to study them, what results do you get from it? Why does this technique not work for type III
#Which factors regulate O2 binding to hemoglobin? And how?
#Fill in the missing reactant and reaction products (Dimethyl sulfoxide reductase), what are the oxidation states of Mo? Draw the overall chemical reaction. Where do the 2 electrons come from?
#Give two examples of Platinum anti-tumor drugs with better efficacy

===23 jan 2014 (vm)===
#Give four mechanisms by which cells can become resistant to cisplatin. How can you circumvent these resistance mechanisms? (4p)
#Reaction mechanism of aconitase: (6p)
#*fill in the missing reactants and reaction products.
#*Identify the three main reactions in this mechanisms.
#*Why is the step indicated with A so important? (A was the 180Â° flip)
#*In which pathway does this enzyme play an important role within the cell?
#Explain in detail the electronic states of Fe in the oxy and deoxy states of myoglobin. Which technique is best to differentiate between these two states? (4p)
#Which electron carriers play a role in complex III of the mitochondrial respiration pathway? How do electrons reach cytochrome c? (6p)

===15 jan 2014 (vm)===
# Why is Gd a good metal for MRI? What are the disadvantages? How are these problems being attacked? (4p)
# Which reaction is catalysed by methylmalonyl-CoA mutase? Describe the first reaction step? (6p)
# Two Mossbauer spectra were given from two different di-iron species(6p)
#* What do you need in order to obtain these Fe Mossbauer spectra?
#* What parameters can you derive from these graphs?
#* Which is more symmetric and why?
# What function do metallothioneines have? What metals and aminoacids are associated with them? Are they specific for certain metals? (4p)

===15 jan 2014 (nm)===
# properties that make it useful for SPECT, production in clinical environment (4p)
# Reaction mechanism of purple acid phosphatase (6p)
#* Fill in missing metals, reaction products and transition states
#* What is the main difference in active site between purple acid phosphatase and alkaline phosphatase. Do they work at same conditions?
# Explain the electronic structure of Fe in oxidized and reduced [2Fe-2S] ferredoxins. Which two spectroscopic methods can be used to distinguish between them and why? (5p)
# What is the major consequence of O binding to the structure of hemoglobine? How is this related to cooperative binding? (5p)

Nanostructured Biomacromolecules

2018-01-20T17:08:10Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie:Machemie ==Vakinformatie== TBA ==Examenvragen== ===datum=== #vraag 1 #vraag 2 #*vraag 2a #*vraag 2b'

[[Categorie:Machemie]]
==Vakinformatie==
TBA

==Examenvragen==
===datum===
#vraag 1
#vraag 2
#*vraag 2a
#*vraag 2b

Quantum Chemistry

2018-01-20T17:07:07Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie:Machemie ==Vakinformatie== TBA ==Examenvragen== ===datum=== #vraag 1 #vraag 2 #*vraag 2a #*vraag 2b'

[[Categorie:Machemie]]
==Vakinformatie==
TBA

==Examenvragen==
===datum===
#vraag 1
#vraag 2
#*vraag 2a
#*vraag 2b

Molecular Photonics

2018-01-20T17:06:20Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie:Machemie ==Vakinformatie== TBA ==Examenvragen== ===datum=== #vraag 1 #vraag 2 #*vraag 2a #*vraag 2b'

[[Categorie:Machemie]]
==Vakinformatie==
TBA

==Examenvragen==
===datum===
#vraag 1
#vraag 2
#*vraag 2a
#*vraag 2b

Atmosfeerchemie

2018-01-16T18:28:59Z

Lotte: /* Vakinformatie */

[[Categorie: Machemie]]
==Vakinformatie==
Atmosfeerchemie is een 3sp vak. Het wordt sinds dit jaar gedoceerd door Professor Harvey. De lessen worden in het Engels gegeven, maar het examen (gesloten boek) mag in het Nederlands gemaakt worden.

==Examenvragen==
===16 januari 2018===
#Uitleg geven over ozon hoeveelheden in de stratosfeer, welke reacties zorgen voor vorming en welke voor verwijdering. Waarom er een maximum is bij 35 km en waarom minder ozon in troposfeer.
#Vraag 2
#*berekenen van lifetime van OH radicaal
#*iets berekenen van total annual emission van methaan (verstond ik niet helemaal)

Atmosfeerchemie

2018-01-16T18:28:28Z

Lotte: /* Vakinformatie */

[[Categorie: Machemie]]
==Vakinformatie==
Atmosfeerchemie is een 3sp vak en wordt sinds dit jaar gedoceerd door Professor Harvey. De lessen worden in het Engels gegeven, maar het gesloten boek examen mag in het Nederlands gemaakt worden.

==Examenvragen==
===16 januari 2018===
#Uitleg geven over ozon hoeveelheden in de stratosfeer, welke reacties zorgen voor vorming en welke voor verwijdering. Waarom er een maximum is bij 35 km en waarom minder ozon in troposfeer.
#Vraag 2
#*berekenen van lifetime van OH radicaal
#*iets berekenen van total annual emission van methaan (verstond ik niet helemaal)

Atmosfeerchemie

2018-01-16T18:27:13Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie: Machemie ==Vakinformatie== Atmosfeerchemie is een 3sp vak en wordt sinds dit jaar gedoceerd door Professor Harvey. De lessen worden in het Engels geg...'

[[Categorie: Machemie]]
==Vakinformatie==
Atmosfeerchemie is een 3sp vak en wordt sinds dit jaar gedoceerd door Professor Harvey. De lessen worden in het Engels gegeven, maar het gesloten boek examen mag in het nederlands gemaakt worden.

==Examenvragen==
===16 januari 2018===
#Uitleg geven over ozon hoeveelheden in de stratosfeer, welke reacties zorgen voor vorming en welke voor verwijdering. Waarom er een maximum is bij 35 km en waarom minder ozon in troposfeer.
#Vraag 2
#*berekenen van lifetime van OH radicaal
#*iets berekenen van total annual emission van methaan (verstond ik niet helemaal)

Synthesis of Macromolecular Structures

2018-01-16T10:40:01Z

Lotte: /* Vakinformatie */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Advanced NMR Spectroscopy

2018-01-16T10:38:43Z

Lotte: /* De Borggraeve (oefeningen en alleen schriftelijk)= */

[[Categorie:Machemie]]
=Vakinformatie=
Advanced NMR Spectroscopy
==Examenvragen==
===20 januari 2017 voormiddag===
====Vogt====
Paper: Direct NMR detection of bifurcated hydrogen bonding in the alpha helix N-caps of ankyrin repeat protein.
#Welk NMR experiment is gebruikt om H-binding tussen His en Thr residues te detecteren? Teken H-bindingen in NRRC tussen His en Thr en geef koppelingsconstante.
#Leg het effect van T44V mutatie uit op de geometrie van H-bindingen in NRRC proteine.
====Van Der Auweraer====
vraag 3,4 en 5 van 2015
====De Borggraeve====
#oefening 1 van 2015
#juiste isomeer bepalen via NOE en pieken toekennen
===8 januari 2016===
[[Media:Examen Advanced NMR 2016-page-001.jpg]]
[[Media:Examen Advanced NMR 2016-page-002.jpg]]
[[Media:Examen Advanced NMR 2016-page-003.jpg]]
[[Media:Examen Advanced NMR 2016-page-005.jpg]]
[[Media:Examen Advanced NMR 2016-page-007.jpg]]
===9 januari 2015===
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-001.jpg]]
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-002.jpg]]
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-003.jpg]]
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-004.jpg]]
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-006.jpg]]
[[Media:Examen Advanced-NMR 2015-page-008.jpg]]

===13 januari 2012===
====Vogt====
#Zowel GTP als de GTP-analogen GppNHp en GTPÎ³S worden onderzocht. Wat is het verschil tussen GTP en deze analogen? Waarom worden de GTP-analogen in deze studie gebruikt?
#Leg de spectra in figuren 1B, 2A en 2B uit.
#Teken het Cu2+-cyclen en zeg hoe het interageert met GTP. Wat gebeurt er met de GTPÂ 31P-pieken bij interactie en waarom?
====Van Der Auweraer====
#
#*Bereken de pi bijdrage in een 4J27 koppeling en in een 5J37 koppeling in een cycloheptatrieen (tekening met hoeken gegeven)
#*Gegeven: vicinale koppelingsconstante is 2,8 Hz, en 2 structuren (1 met de 2 H's op een zesring en 1 met de 2 H's op een vierring). Met welke van de 2 structuren komt deze koppelingsconstante het beste overeen?
#Naar welke spin golffunctie evolueert een AX-systeem als er de Hartmann Hahn voorwaarden op toegepast worden?
#Puls sequentie:Â 13C: (pi/2)x'Â 1/J pix'Â 1/J FID;Â 1H: Ontkoppeling voor pi/2-puls opÂ 13C en tijdens FID vanÂ 13C
#*Hoe evolueert de magnetisatie van eenÂ 13C in een CH-groep in een assenstelsel dat roteert met de Larmorfrequentie van eenÂ 13C-kern zonder koppeling metÂ 1H?
#*Waarom volstaat het niet om na de pi/2-puls en evolutieperiode 1/J het FID te detecteren?

====De Borggraeve (oefeningen en alleen schriftelijk)====
#ABX spectrum van de 2e orde
#Van een bepaald molecule zijnÂ 1H-spectrum en NOE-effecten gegeven. Bepaal zo goed als mogelijk welke pieken bij welke H's horen en welke configuratie het molecule heeft. Teken voor dit molecule ook een COSY- en TOCSY-spectrum.
===25 januari 2010===
====Vogt====

#Verklaar van waar de pieken komen en bespreek hun opsplitsing en multipliciteit.
#
#*Welke argumenten gebruiken de auteurs om tot de voorgestelde configuraties te komen?
#*Kan men onderscheid maken tussen de verschillende configuraties via NMR?
====Van Der Auweraer====
#Bereken de pi bijdrage in een 4J27 koppeling en in een 5J37 koppeling in een cyclohexatrieen
#Naar welke spin golffuncties gaat een AX-systeem als er de Hartmann Hahn voorwaarden op toegepast worden?
#Puls sequentie: pi/2x' t1/2 piy' t1/2 FID. Toepassen op een AX systeem met vx0= va0 + 2pi Jax en t1/2=1/8piJax. Bespreek en leg uit hoe het spectrum er nadien gaat uit zien.
====De Borggraeve (oefeningen en alleen schriftelijk)====
#ABX spectrum van de 2e orde
#Uitzoeken welke configuratie een bepaald molecule heeft adhv spectra.

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:37:47Z

Lotte: /* 2017 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
De lessen thin films wordt gegeven door Prof Stefan De gendt, prof Annelies Delabie en enkele gastsprekers van Imec. In het vak worden verschillende technieken gezien voor het prodeceren en analyseren van geleiders en halfgeleiders. De evaluatie van dit vak staat voor 50% op een paper die geschreven moet worden en een korte presentatie over deze paper die moet gegeven worden tijdens het examen. De andere 50% staat op een openboek examen.

==Examenvragen==
===12 januari 2018===
#There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD and epitaxy. Explain why.

===2017: voorbeeld examenvragen gegeven door de Prof===
#Lesson 1-2
#*How can we construct a biosensor starting from a nanopore transducer element. What are the required steps.
#*By performing an antibody immobilization experiment on both, SPR or QCM, significant different values expressed in ng/cm2 were obtained. What can be a possible reason for this.
#Lesson 3
#*Explain from an electron energy point of view the mechanism of current flow in a galvanic cell.
#*Discuss the pH dependence in water electrolysis and its relation to electrochemical processing.
#Lesson 4
#*If given the choice between XPS and TOFSIMS for an analytical problem, when whould you certainly (not) choose XPS (or TOFSIMS)? Justify your answer.
#*Why is the addition of an in-situ AFM inside a TOFSIMS instrument a very interesting add-on and what would be the limitations?
#Lesson 5
#*Explain the dynamics of the oxidation process 'Deal Grove model). Why is there a dependency on the Si crystal orientation and the type of oxidizing species.
#*Explain why for a cleaning process there is a pH dependency for metal contamination cleaning and for particulate contamination cleaning.
#Lesson 6
#*Can you explain how bottom up approaches can enable further scaling in nano-electronic devices and discuss one example in more detail.
#*Explain the kinetics of SAM formation and why can they follow or deviate from the Langmuir growth law.
#Lesson 7
#*How does the process control of a CVD process change when the temperature increases?
#*Silicon oxide is used as dielectric to isolate Cu metal lines. How can the dielectric constant of the insulator be reduced?
#Lesson 8
#*ALD gives conformal films and growth control at the atomic level. Explain how this results from the ALD growth principle.
#*How has ALD contributed to innovations in CMOS technology.
#*Explain why surface preparation is needed for ALD of high-k-dielectric layers.

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:36:38Z

Lotte: /* 2017 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
De lessen thin films wordt gegeven door Prof Stefan De gendt, prof Annelies Delabie en enkele gastsprekers van Imec. In het vak worden verschillende technieken gezien voor het prodeceren en analyseren van geleiders en halfgeleiders. De evaluatie van dit vak staat voor 50% op een paper die geschreven moet worden en een korte presentatie over deze paper die moet gegeven worden tijdens het examen. De andere 50% staat op een openboek examen.

==Examenvragen==
===12 januari 2018===
#There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD and epitaxy. Explain why.

===2017===
#Lesson 1-2
#*How can we construct a biosensor starting from a nanopore transducer element. What are the required steps.
#*By performing an antibody immobilization experiment on both, SPR or QCM, significant different values expressed in ng/cm2 were obtained. What can be a possible reason for this.
#Lesson 3
#*Explain from an electron energy point of view the mechanism of current flow in a galvanic cell.
#*Discuss the pH dependence in water electrolysis and its relation to electrochemical processing.
#Lesson 4
#*If given the choice between XPS and TOFSIMS for an analytical problem, when whould you certainly (not) choose XPS (or TOFSIMS)? Justify your answer.
#*Why is the addition of an in-situ AFM inside a TOFSIMS instrument a very interesting add-on and what would be the limitations?
#Lesson 5
#*Explain the dynamics of the oxidation process 'Deal Grove model). Why is there a dependency on the Si crystal orientation and the type of oxidizing species.
#*Explain why for a cleaning process there is a pH dependency for metal contamination cleaning and for particulate contamination cleaning.
#Lesson 6
#*Can you explain how bottom up approaches can enable further scaling in nano-electronic devices and discuss one example in more detail.
#*Explain the kinetics of SAM formation and why can they follow or deviate from the Langmuir growth law.
#Lesson 7
#*How does the process control of a CVD process change when the temperature increases?
#*Silicon oxide is used as dielectric to isolate Cu metal lines. How can the dielectric constant of the insulator be reduced?
#Lesson 8
#*ALD gives conformal films and growth control at the atomic level. Explain how this results from the ALD growth principle.
#*How has ALD contributed to innovations in CMOS technology.
#*Explain why surface preparation is needed for ALD of high-k-dielectric layers.

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:34:16Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
De lessen thin films wordt gegeven door Prof Stefan De gendt, prof Annelies Delabie en enkele gastsprekers van Imec. In het vak worden verschillende technieken gezien voor het prodeceren en analyseren van geleiders en halfgeleiders. De evaluatie van dit vak staat voor 50% op een paper die geschreven moet worden en een korte presentatie over deze paper die moet gegeven worden tijdens het examen. De andere 50% staat op een openboek examen.

==Examenvragen==
===12 januari 2018===
#There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD and epitaxy. Explain why.

==2017==
#Lesson 1-2
#*How can we construct a biosensor starting from a nanopore transducer element. What are the required steps.
#*By performing an antibody immobilization experiment on both, SPR or QCM, significant different values expressed in ng/cm2 were obtained. What can be a possible reason for this.
#Lesson 3
#*Explain from an electron energy point of view the mechanism of current flow in a galvanic cell.
#*Discuss the pH dependence in water electrolysis and its relation to electrochemical processing.
#Lesson 4
#*If given the choice between XPS and TOFSIMS for an analytical problem, when whould you certainly (not) choose XPS (or TOFSIMS)? Justify your answer.
#*Why is the addition of an in-situ AFM inside a TOFSIMS instrument a very interesting add-on and what would be the limitations?
#Lesson 5
#*Explain the dynamics of the oxidation process 'Deal Grove model). Why is there a dependency on the Si crystal orientation and the type of oxidizing species.
#*Explain why for a cleaning process there is a pH dependency for metal contamination cleaning and for particulate contamination cleaning.
#Lesson 6
#*Can you explain how bottom up approaches can enable further scaling in nano-electronic devices and discuss one example in more detail.
#*Explain the kinetics of SAM formation and why can they follow or deviate from the Langmuir growth law.
#Lesson 7
#*How does the process control of a CVD process change when the temperature increases?
#*Silicon oxide is used as dielectric to isolate Cu metal lines. How can the dielectric constant of the insulator be reduced?
#Lesson 8
#*ALD gives conformal films and growth control at the atomic level. Explain how this results from the ALD growth principle.
#*How has ALD contributed to innovations in CMOS technology.
#*Explain why surface preparation is needed for ALD of high-k-dielectric layers.

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:23:51Z

Lotte: /* Vakinformatie */

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:20:51Z

Lotte:

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
TBA

==Examenvragen==
===12 januari 2018===
#There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD and epitaxy. Explain why.

Electrochemical Methods in Inorganic Chemistry

2018-01-16T10:19:03Z

Lotte: /* 15 januari 2018 VM, verschillende reeksen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

===15 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Electroplating baths van Ni deposities
#*Pitting corrosion
#*Rotating Disk Electrode
#*Ion selective electrode bij FETs
#*Electrochemische methode om stabiliteit van SAMs te quantificeren
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*Wat is cyclic voltammetry. Leg procedure uit van meting. Wat is de beperking van deze techniek? Wat verandert er met de scan rate etc.
#*UMEs: hemispherical diffusion. Wat is het startpunt voor de afleiding etc.

#Bespreking van volgende termen:
#*square wave voltammetry
#*mass transport controlled reactions
#*copper deposition in chips
#*double layer en charging current
#*crevice corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*UME's uitleggen
#*I-t plot spherical diffusion. startpunt van afleiding uitleggen, hoe evolueert diffusielaag over tijd

#Bespreking van volgende termen:
#*Damascene proces
#*Electrocatalysis
#*Transport number en transport in bulk
#*soorten ISE's
#*duck-shaped curve in reversibele processen
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*I-t plot bij sferische diffusie
#*Butler volmer en tafel plot bij kinetische controle

===20 januari 2017 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*the initial step for electrodeposition
#*Current through bulk and transport number ti
#*Electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for planar diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Crevice corrosion volledig uitleggen

#Bespreking van volgende termen
#*UME, geef voor- en nadelen
#*Chrono-amperometrie
#*Nernst-Planck vergelijking. Waardoor wordt het transport in de bulk gekenmerkt?
#*Evans diagram uitleggen
#*tertiaire current distribution
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for spherical diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Bespreek de tafel-plot

===15 januari 2014 VM===
#Bespreking van volgende termen
#*Damascene process and influence of additives
#*Tafel plot
#*Types of ion selective electrodes
#*Electrocatalysis
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*E-I plot for spherical diffusion
#*Cyclic Voltammetry

===14 januari 2013 NM, verschillende reeksen===
#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Explain what happens when the energy barrier is shifted. Explain α?
#*Nernst-Planck and explain the transport of current in the bulk.
#*Cell time constant
#*tertiary current density
#*chrono-amperometry of an electrodeposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from? (en nog wat dingen)
#*Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a spherical electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation? Give the current vs time equation and where does it come from?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Electrodeposition from ionic liquids
#*Thin layer cell
#*Current decay profile from the relationship of Shoup and Szabo
#*Electrocatalytic reactions
#*Underpotential deposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from?
#*Mass diffusion control. Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a planar electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*Additive effect
#*Current through bulk and transport number
#*Electrical double layer
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Waardoor is het begin van een elektrodepositie gekenmerkt? Bespreek de verschillende modes van dit initiële proces. Hoe wordt elektrodepositie herkend in een CV.
#*Bespreek chrono-amperometrisch plot voor een potential step voor een elektrodepositie/nucleatieproces.

Chemistry and Characterisation of Surfaces and Thin Films

2018-01-16T10:16:50Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Catogorie:Machemie ==Vakinformatie== TBA ==Examenvragen== ===12 januari 2018=== #There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD an...'

[[Catogorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
TBA

==Examenvragen==
===12 januari 2018===
#There's a difference between the surface preparation of substrates for ALD and epitaxy. Explain why.

Electrochemical Methods in Inorganic Chemistry

2018-01-16T10:10:26Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

===15 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Electroplating baths van Ni deposities
#*Pitting corrosion
#*Rotating Disk Electrode
#*Ion selective electrode bij FETs
#*Electrochemische methode om stabiliteit van SAMs te quantificeren
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*Wat is cyclic voltammetry. Leg procedure uit van meting. Wat is de beperking van deze techniek? Wat verandert er met de scan rate etc.
#*UMEs: hemispherical diffusion. Wat is het startpunt voor de afleiding etc.

#Bespreking van volgende termen:
#*square wave voltammetry
#*mass transport controlled reactions
#*copper deposition in chips
#*double layer en charging current
#*crevice corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*UME's uitleggen
#*I-t plot spherical diffusion. startpunt van afleiding uitleggen, hoe evolueert diffusielaag over tijd

===20 januari 2017 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*the initial step for electrodeposition
#*Current through bulk and transport number ti
#*Electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for planar diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Crevice corrosion volledig uitleggen

#Bespreking van volgende termen
#*UME, geef voor- en nadelen
#*Chrono-amperometrie
#*Nernst-Planck vergelijking. Waardoor wordt het transport in de bulk gekenmerkt?
#*Evans diagram uitleggen
#*tertiaire current distribution
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for spherical diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Bespreek de tafel-plot

===15 januari 2014 VM===
#Bespreking van volgende termen
#*Damascene process and influence of additives
#*Tafel plot
#*Types of ion selective electrodes
#*Electrocatalysis
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*E-I plot for spherical diffusion
#*Cyclic Voltammetry

===14 januari 2013 NM, verschillende reeksen===
#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Explain what happens when the energy barrier is shifted. Explain α?
#*Nernst-Planck and explain the transport of current in the bulk.
#*Cell time constant
#*tertiary current density
#*chrono-amperometry of an electrodeposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from? (en nog wat dingen)
#*Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a spherical electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation? Give the current vs time equation and where does it come from?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Electrodeposition from ionic liquids
#*Thin layer cell
#*Current decay profile from the relationship of Shoup and Szabo
#*Electrocatalytic reactions
#*Underpotential deposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from?
#*Mass diffusion control. Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a planar electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*Additive effect
#*Current through bulk and transport number
#*Electrical double layer
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Waardoor is het begin van een elektrodepositie gekenmerkt? Bespreek de verschillende modes van dit initiële proces. Hoe wordt elektrodepositie herkend in een CV.
#*Bespreek chrono-amperometrisch plot voor een potential step voor een elektrodepositie/nucleatieproces.

Categorie:Mabb

2018-01-15T20:59:05Z

Lotte:

Vakken die worden gedoceerd in de Master Biochemie & Biotechnologie

Categorie:Machemie

2018-01-15T20:58:46Z

Lotte:

Vakken die worden gedoceerd in de Master Chemie.

Categorie:Bachelor Biochemie

2018-01-15T20:58:27Z

Lotte:

Vakken die worden gedoceerd in de Bachelor Biochemie & Biotechnologie

Categorie:Bachelor Chemie

2018-01-15T20:58:05Z

Lotte:

Vakken die gedoceerd worden in de Bachelor Chemie

Polymer Materials

2018-01-15T20:54:29Z

Lotte:

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==
Schrijf hier een beetje uitleg over het vak a.u.b. :) Als in wordt gegeven door Prof. Nies, hij is best een chille kerel en geeft wel graag punten.

==Examenvragen==

===DATUM===
#Examenvraag 1
#Examenvraag 2
#*Examenvraag 2A
#*Examenvraag 2B

Polymer Materials

2018-01-15T20:52:31Z

Lotte: Nieuwe pagina aangemaakt met 'Categorie:Bachelor_chemie ==Vakinformatie== Schrijf hier een beetje uitleg over het vak a.u.b. :) Als in wordt gegeven door Prof. Nies, hij is best een chille k...'

[[Categorie:Bachelor_chemie]]
==Vakinformatie==
Schrijf hier een beetje uitleg over het vak a.u.b. :) Als in wordt gegeven door Prof. Nies, hij is best een chille kerel en geeft wel graag punten.

==Examenvragen==

===DATUM===
#Examenvraag 1
#Examenvraag 2
#*Examenvraag 2A
#*Examenvraag 2B

Instrumentele Analytische Chemie

2018-01-15T13:25:20Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]

[[Categorie:Master Chemie]]

[[Categorie:Master Chemie]]
==Examenvragen==

===15 jaunuari 2017 VM===
====De Gendt====
#Gegeven: ligging van een aantal pieken van een TXRF spectrum en tabellen met emissie- en absorptielijnen van de verschillende elementen.
#*Leg uit welke pieken van waar afkomstig zijn
#*Hoeveel energie heb je nodig om de anode te exciteren?
#*Verklaar vanwaar de pieken afkomstig zijn
#Interferenties ICPMS
#Verklaar waarom de brekingsindex kleiner is dan 1
#Quadrupool massafilter uitleggen
#CI uitleggen

====De Smedt====
#Leg de vier stappen van GFAAS uit
#Leg het verschil uit tussen atomaire en moleculaire absorptie
#Bespreek de chemische en instrumentele afwijkingen van de wet van Lambert-Beer
#Leg het begrip "specificiteit" uit en leg de link met massaspectrometrie en chromatografie met UV-detectie
#Bespreek de fluorimeter
#wat is de functie van de ion-surpressor? (leg ook werking uit)
#PMT uitleggen

===16 januari 2017===
====De Gendt====
#Verschil tussen accuratie en precisie uitleggen
#Leg de cryopomp uit
#Leg de interferenties en oplossingen hiervoor uit bij ICP-MS
#Bespreek de relatie tussen resolutie en transmissie, leg ook de relatie tussen kinetische energie en resolutie uit (in MS)
#Leg EI volledig uit, vergelijk met CI
#Leg TXRF volledig uit, verklaar ook de brekings index met formule (waarom dat n<1)
#4 mondeling vragen trekken

====Carl====
#Alle optische interferenties in Vlam AAS bespreken
#Bespreek 1 van de 2 volgende (Da zijn die artikels op toledo die ge denkt niet te moeten kennen :'( )
(a) Ruthenium uit pillen met GF AAS
(b) Arsenium uit dino skelet met ICP AAS

===16 januari 2016===
====De Gendt====
#Destillatie uitleggen en 2 componenten uit de cursus geven
#Gevoeligheid en DL en het verband geven
#Escape piek en Som piek uitleggen
#Waarom is de brekingsindex bij TXRF altijd kleiner dan 1 (formule geven)
#MALDI TOF
#Quadrupool met het diagram en stabiliteitscurve (a en q parameters)

====Carl====
#AAS vlam en GFAAS helemaal uitleggen
#TGA en DSC uitleggen

===13 januari 2015===
====De Gendt====
#Geef de definitie van detectielimiet en gevoeligheid. Geef ook hun verband grafisch weer.
#Leg met behulp van methaan de 3 stappen uit van chemische ionisatie. Kan THF geïoniseerd worden met NH3 als ionisatiegas? (protonaffiniteiten gegeven)
#Gegeven: ligging van een aantal pieken van een TXRF spectrum en tabellen met emissie- en absorptielijnen van de verschillende elementen. Benoem de pieken en geef uitleg bij de pieken die niet van het staal komen.
#Een analist lost met HF/HNO3 een aluminosilicaat op en wil met ICP-MS het Fe-gehalte bepalen aan de hand van de meest voorkomende isotoop.
#*Waarom gebruikt de analist HF? Welke voorzorgen moet hij nemen?
#*Welke isobare interferentie kan optreden?
#*Welke resolutie is vereist om de piek van de interferent af te scheiden?
#*Geef 3 manieren om de interferentie te overkomen.
#Mondeling: gegeven een afbeelding van de a vs q voor een quadrupole mass analyzer. Leg aan de hand van het werkingsprincipe van deze mass analyzer de figuur uit, bespreek hoe de massascheiding gebeurt en hoe we de resolutie kunnen verhogen.
#Willekeurige mondelinge bijvragen willekeurig te trekken (Wat wordt beïnvloed door de spanning en stroom van een X-stralenbron? Welke dragers kunnen we gebruiken als we Si willen bepalen met TXRF? Welke ionisatiebron voor MS heeft de grootste spreiding wat betreft kinetische energie en wat kunnen we hieraan doen?)

====Carl====
#(mondeling)
#*Circuit tekenen voor een systeem waar een monochromator sinusoidaal wordt gevariëerd om de signaal/achtergrondverhouding van een atomaire lijn te bepalen. Een bepaalde sinusoidale spanning komt overeen met de bewegende monochromator. De temperatuur wordt steeds verhoogd, het circuit moet hieruit bepalen bij welke temperatuur de signaal/achtergrondverhouding de grootste is en deze verhouding opslaan met een peak detector. De ingangsspanningen zijn de wisselspanning en die van de detector
#*Wat zijn de oorzaken van de temperatuursafhankelijke achtergrond en signaalintensiteit in een AES-experiment?
#(deze of 3 op te lossen) Geef voor een AAS-vlam experiment de oorzaken van spectrale interferentie en 3 manieren om deze op te lossen, waarbij je de opstelling moet tekenen voor elke methode.
#(deze of 2 op te lossen) Leg de werking uit van de volgende technieken en geef de belangijkste onderdelen:
#*AAS grafietoven
#*AAS hydridegeneratie

===12 januari 2015===
====De Gendt====
#*Geef de definitie van detectielimiet en gevoeligheid. Geef ook hun verband grafisch weer.
#*Beschrijf chemische ionisatie en electron impact ionisatie. Geef het verschil tussen deze technieken.
#*Bij massaspectrometrie kan men een electron impact ionisatie beter combineren met een magnetic sector/electrostatic sector massafilter dan met een TOF massafilter. Leg uit waarom en beschrijf ook de werking van beide massafilters kort.
#*Zoek de typische energiewaarden van de Ka en Kb lijnen op van Cr. Is een X-stralen bron van Zn met zijn typische Ka en Kb lijnen in staat deze X-stralen van Cr te genereren? Verklaar en geef alle nodige energiën.
#*Bij een ICPMS ontstaat er bij de 75As interferentie van 40Ar 35Cl. Bereken de nodige resolutie om deze pieken te onderscheiden. Geef ook (algemeen) 3 methoden om interferentie bij ICPMS te vermijden.
#*(MONDELING) Leg het werkingsprincipe van TXRF uit. Hierbij hoef je geen ingewikkelde formules te gebruiken.
#*(MONDELING) Hij heeft 18 vragen, daar moest je er 4 uit trekken.
#*Bij wafer mapping wordt de contaminatie volledig opgelost. Wat geeft de grootste contaminatie: 1 groot deeltje of veel kleine deeltjes
#*Wat geeft de gevoeligste vacuumdetectie: een capacitance manometer of een pirani gauge. Leg kort de werking van een capacitance manometer uit.
#*Wat is het beste voor organische moleculen: electron impact ionisatie of chemische ionisatie
#*Stel ik wilt Si in een staal onderzoeken met TXRF, welk substraat gebruik ik dan best?

====Carl====
#(MONDELING)Vraag 1(a): Teken alle componenten van een thermische gravimetrische techniek. Geef ook een korte beschrijving van de componenten. Elektronische componenten hoeven niet besproken te worden.
#*(i) Wat is een typische gevoeligheid? (M.a.w.: wat is het maximum massa dat je hiermee kunt meten?)
#*(ii) Wat zijn de gevoelige delen bij deze opstelling, waar kunnen er fouten en onzekerheden optreden?
#*(iii) Wat zijn de verschillende kalibratiemethoden?
#*(iv) Geef een voorbeeld van een meting en zijn interpretatie
#(MONDELING)Vraag 1(b): Gegeven is een elektronisch circuit. Bereken (algemeen, geen waarden) enkele voltages op bepaalde punten in dit circuit en het uiteindelijke uitgangsvoltage.
#Vraag 2 en vraag 3: kies één van deze vragen en los op. De andere hoef je dan niet op te lossen.
#*Vraag 3(a): Een onderzoeker wil 1 klein staal onderzoeken met behulp van een absorbantietechniek. Teken een mogelijke opstelling.
#*Vraag 3(b): Geef duidelijk weer waar het staal is voor en tijdens de meting, bespreek de plaatsing van de lichtbron en enkele eigenschappen van de lichtbron, geef duidelijk de gekozen absorbantietechniek en bespreek deze, bespreek hoe je de golflengtedispersie doet en bespreek de detectietechniek.Hier hoeven geen kalibratietechnieken, interferenties, background etc besproken te worden.

===15 januari 2013===
====De Gendt====
#Wat is het verschil tussen precisie en accuratesse?
#Hogere gevoeligheid geeft lagere detectielimiet. Leg uit en geef een figuur.
#Waarom is bij een golflengte-dispersieve TXRF de gevoeligheid van de detector van ondergeschikt belang t.o.v. de energie dispersieve technieken?
#Waterige oplossingen worden best bij zure pH in glazen flessen bewaard. Verklaar.
#Is het mogelijk om Kα en Kβ lijn te bekomen met een Zn K-lijn? Geef alle energieën en genoeg uitleg (de energieën op te zoeken in tabel).
#Bij een ICPMS-meting van een As/HCl/H2O in Ar als draaggas ontstaat er interferentie.
#*Wat is die interferentie?
#*Wat moet de resolutie zijn om de pieken te onderscheiden? (je krijgt een PSE)
#*Geef tenminste 2 manieren om die interferentie te verwijderen.
#Mondeling: Figuur van stabiliteitscurves. Eerst uitleggen voor welke techniek deze gebruikt worden (quadrupool massafilter), hoe de algemene werking is en hoe men de resolutie kan verbeteren. En nog een tweetal bijvragen, niet per se over de vraag zelf.

====Carl====
#Gegeven een hele uitleg over een atomaire emissie bij 295,5 nm en het gebrek ervan bij 265,5 nm, het spectrum voor emissie en een variatie in signaalintensiteit met temperatuur.
#*Teken een elektronisch circuit met operationele versterkers die de outputspanning Vout geeft die overeenkomstig is met grootste atomaire subovergangen. Nog gegeven: als λ=295 dan Vsin>=4,8V; wanneer Vsin=<0,2V en ertussenin voor golflengtes tussen 295,5 en 296,5 nm.
#*"ALs u het moeilijk vindt om een circuit te trekken, probeer dan de verschillende stappen die nodig zijn te beschrijven"
#*Geef de redenen waarom zowel de intensiteit van atomaire overgangen als de intensiteit van de achtergrond in een AES-experiment kan veranderen met temperatuur.
#Leg uit in detail de techniek van differentiële thermische analyse en toon grafisch de verschillende soorten signalen (en hun interpretatie) die vaak worden waargenomen tijden een analytische procedure. Beschrijf de kalibratiemethoden in verband met deze techniek.

===14 januari 2013===
====De Gendt====
Enkel laatste vraag mondeling te bespreken
#Bij TXRF is het belangrijk dat het substraat een kleiner brekingsindex kleiner is dan 1. Hoe kan een materiaal een brekingsindex hebben die kleiner is dan 1?
#Leg het verband uit tussen gevoeligheid en DL (geef een figuur voor gevoeligheid).
#Verklaar waarom bij quadrupool MS verhoogde resolutie gepaard gaat met verlaagde gevoeligheid.
#Waarom is CI te verkiezen boven EI bij MS van organische moleculen (geen set-up tekenen, wel duidelijk ionisatie mechanisme bespreken)
#Welke spectrale interferentie mag men verwachten bij de detectie van Fe? Bereken de resulutie (tabel met isotoopmassas gegeven)
#...
#tabel van Zr en Hf die worden bestraald met W en Mo lampen (TXRF). Vul de tabel in en leg wat uit waarom bepaalde elementen bij bepaalde lampen worden waargenomen. (Mondeling, daarna nog enkele korte vraagjes in de trant van de juist of fout vragen hieronder vermeld.

====Carl====
#Gekke vraag waarbij je veel moet rekenen en je best in tabelletjes werkt ;). Het kwam er op neer om aan de hand van gegeven Einsteincoëfficiënten en energie en ontaarding van bepaalde overgangen te berekenen welke overgangen de grootste intensiteit hebben.
#Beschrijf 1 van volgende technieken (voorbereiding staal, beschrijving van handelingen, interferenties, detectielimiet)
#*Bepaling As met hydridegeneratie AAS
#*Bepaling Ru met grafietoven AAS

===17 januari 2012===
====De Gendt====
Alles ook mondeling bespreken.
#Leg uit: EI en CI en geef de verschilpunten.
#5 correct of fout vragen + uitleg
#*Wat geeft de grootste contaminatie: een deeltje van 100µm grootte of 1000 deeltjes van 1 µm grootte. (dichtheid was gegeven) en moest het grootte deeltje zijn
#*Bij Quadrupool MS leidt verhoogde resolutie tot verlaging van gevoeligheid
#*Iets over de escape piek
#*Zuren worden best in een glazen fles bij zure pH bewaard
#Bereken de gevoeligheid die een massaspectrometer nodig heeft om 2 pieken, die van het staal en een interferentie (massa's waren gegeven) te berekenen. Geef ook enkele technieken om de interferentie tegen te gaan.
#Tabel van Zr en Hf die worden bestraald met W en Mo lampen (TXRF). Vul de tabel in en leg wat uit waarom bepaalde elementen bij bepaalde lampen worden waargenomen.

====Carl====
#a) Geef een eenvoudig circuit voor een absorbantie meter. b) Breidt dit uit zodat er minder ruis is.
#Beschrijf 1 van volgende technieken (voorbereiding staal, beschrijving van handelingen, interferenties, detectielimiet,...)
#*Bepaling As met hydridegeneratie AAS
#*Bepaling Ru met grafietoven AAS
#*Bepaling Se met hydridegeneratie AAS

===11 januari 2010===
====De Gendt====
2 vragen mondeling (vraag 1 en 3), de andere 2 vragen enkel schriftelijk.
#8 correct of fout vragen met uitleg (max 1 voor juist, 0 voor niet ingevuld en -0,5 voor fout)(8 punten)
#*EI geniet bij MS van organische moleculen de voorkeur op CI wegens de grotere Energie overdracht (of zoiets)
#*Bij Quadrupool MS leidt verhoogde resolutie tot verlaging van gevoeligheid
#*Wat geeft de grootste contaminatie: een deeltje van 100µm grootte of 1000 deeltjes van 1 µm grootte. (dichtheid was gegeven) en moest het grootste deeltje zijn
#*Men kan via ICPMS zeker zijn dat de piek bij 56Fe enkel van deze is, opgemeten in waterige matrix. (je krijgt lijst met isotopen van alle elementen)
#*Bij XRF zorgt enkel x-stralen voor excitatie
#*Zuren met hoog kookpunt kunnen door Isothermale (Suambient) boiling worden gezuiverd
#*Samples worden best in glazen flessen bij neutrale pH gehouden.
#*Is er bij een pomp in het vicous flow regime een hoog verschil in druk tussen de kamer en de inlaat?
#Leg het principe van een quadrupool MS uit. (Geen vgl's, gewoon principe) (4 punten)
#Spectrum van TXRF, bepalen van welk element elke piek komt en ook de oorsprong. (Sum peak etc) (periodiek systeem met spectrale overgangen gegeven + energieën gegeven) (5 punten)
#Welke interferenties treden op bij ICPMS en hoe kan je ze vermijden? (3 punten)

====Carl====
Beide vragen besproken op het mondelinge examen
#Rare oefening, vanalles berekenen maar vooral weten wat hoogste I geeft bij overgangen
#Interferenties bij AAS vlam en oven. Welke en leg uit hoe je ze kan verhelpen.

Instrumentele Analytische Chemie

2018-01-05T15:55:18Z

Lotte: /* 15 januari 2013 */

[[Categorie:Machemie]]

[[Categorie:Master Chemie]]

[[Categorie:Master Chemie]]
==Examenvragen==

===16 januari 2017===
====De Gendt====
#Verschil tussen accuratie en precisie uitleggen
#Leg de cryopomp uit
#Leg de interferenties en oplossingen hiervoor uit bij ICP-MS
#Bespreek de relatie tussen resolutie en transmissie, leg ook de relatie tussen kinetische energie en resolutie uit (in MS)
#Leg EI volledig uit, vergelijk met CI
#Leg TXRF volledig uit, verklaar ook de brekings index met formule (waarom dat n<1)
#4 mondeling vragen trekken

====Carl====
#Alle optische interferenties in Vlam AAS bespreken
#Bespreek 1 van de 2 volgende (Da zijn die artikels op toledo die ge denkt niet te moeten kennen :'( )
(a) Ruthenium uit pillen met GF AAS
(b) Arsenium uit dino skelet met ICP AAS

===16 januari 2016===
====De Gendt====
#Destillatie uitleggen en 2 componenten uit de cursus geven
#Gevoeligheid en DL en het verband geven
#Escape piek en Som piek uitleggen
#Waarom is de brekingsindex bij TXRF altijd kleiner dan 1 (formule geven)
#MALDI TOF
#Quadrupool met het diagram en stabiliteitscurve (a en q parameters)

====Carl====
#AAS vlam en GFAAS helemaal uitleggen
#TGA en DSC uitleggen

===13 januari 2015===
====De Gendt====
#Geef de definitie van detectielimiet en gevoeligheid. Geef ook hun verband grafisch weer.
#Leg met behulp van methaan de 3 stappen uit van chemische ionisatie. Kan THF geïoniseerd worden met NH3 als ionisatiegas? (protonaffiniteiten gegeven)
#Gegeven: ligging van een aantal pieken van een TXRF spectrum en tabellen met emissie- en absorptielijnen van de verschillende elementen. Benoem de pieken en geef uitleg bij de pieken die niet van het staal komen.
#Een analist lost met HF/HNO3 een aluminosilicaat op en wil met ICP-MS het Fe-gehalte bepalen aan de hand van de meest voorkomende isotoop.
#*Waarom gebruikt de analist HF? Welke voorzorgen moet hij nemen?
#*Welke isobare interferentie kan optreden?
#*Welke resolutie is vereist om de piek van de interferent af te scheiden?
#*Geef 3 manieren om de interferentie te overkomen.
#Mondeling: gegeven een afbeelding van de a vs q voor een quadrupole mass analyzer. Leg aan de hand van het werkingsprincipe van deze mass analyzer de figuur uit, bespreek hoe de massascheiding gebeurt en hoe we de resolutie kunnen verhogen.
#Willekeurige mondelinge bijvragen willekeurig te trekken (Wat wordt beïnvloed door de spanning en stroom van een X-stralenbron? Welke dragers kunnen we gebruiken als we Si willen bepalen met TXRF? Welke ionisatiebron voor MS heeft de grootste spreiding wat betreft kinetische energie en wat kunnen we hieraan doen?)

====Carl====
#(mondeling)
#*Circuit tekenen voor een systeem waar een monochromator sinusoidaal wordt gevariëerd om de signaal/achtergrondverhouding van een atomaire lijn te bepalen. Een bepaalde sinusoidale spanning komt overeen met de bewegende monochromator. De temperatuur wordt steeds verhoogd, het circuit moet hieruit bepalen bij welke temperatuur de signaal/achtergrondverhouding de grootste is en deze verhouding opslaan met een peak detector. De ingangsspanningen zijn de wisselspanning en die van de detector
#*Wat zijn de oorzaken van de temperatuursafhankelijke achtergrond en signaalintensiteit in een AES-experiment?
#(deze of 3 op te lossen) Geef voor een AAS-vlam experiment de oorzaken van spectrale interferentie en 3 manieren om deze op te lossen, waarbij je de opstelling moet tekenen voor elke methode.
#(deze of 2 op te lossen) Leg de werking uit van de volgende technieken en geef de belangijkste onderdelen:
#*AAS grafietoven
#*AAS hydridegeneratie

===12 januari 2015===
====De Gendt====
#*Geef de definitie van detectielimiet en gevoeligheid. Geef ook hun verband grafisch weer.
#*Beschrijf chemische ionisatie en electron impact ionisatie. Geef het verschil tussen deze technieken.
#*Bij massaspectrometrie kan men een electron impact ionisatie beter combineren met een magnetic sector/electrostatic sector massafilter dan met een TOF massafilter. Leg uit waarom en beschrijf ook de werking van beide massafilters kort.
#*Zoek de typische energiewaarden van de Ka en Kb lijnen op van Cr. Is een X-stralen bron van Zn met zijn typische Ka en Kb lijnen in staat deze X-stralen van Cr te genereren? Verklaar en geef alle nodige energiën.
#*Bij een ICPMS ontstaat er bij de 75As interferentie van 40Ar 35Cl. Bereken de nodige resolutie om deze pieken te onderscheiden. Geef ook (algemeen) 3 methoden om interferentie bij ICPMS te vermijden.
#*(MONDELING) Leg het werkingsprincipe van TXRF uit. Hierbij hoef je geen ingewikkelde formules te gebruiken.
#*(MONDELING) Hij heeft 18 vragen, daar moest je er 4 uit trekken.
#*Bij wafer mapping wordt de contaminatie volledig opgelost. Wat geeft de grootste contaminatie: 1 groot deeltje of veel kleine deeltjes
#*Wat geeft de gevoeligste vacuumdetectie: een capacitance manometer of een pirani gauge. Leg kort de werking van een capacitance manometer uit.
#*Wat is het beste voor organische moleculen: electron impact ionisatie of chemische ionisatie
#*Stel ik wilt Si in een staal onderzoeken met TXRF, welk substraat gebruik ik dan best?

====Carl====
#(MONDELING)Vraag 1(a): Teken alle componenten van een thermische gravimetrische techniek. Geef ook een korte beschrijving van de componenten. Elektronische componenten hoeven niet besproken te worden.
#*(i) Wat is een typische gevoeligheid? (M.a.w.: wat is het maximum massa dat je hiermee kunt meten?)
#*(ii) Wat zijn de gevoelige delen bij deze opstelling, waar kunnen er fouten en onzekerheden optreden?
#*(iii) Wat zijn de verschillende kalibratiemethoden?
#*(iv) Geef een voorbeeld van een meting en zijn interpretatie
#(MONDELING)Vraag 1(b): Gegeven is een elektronisch circuit. Bereken (algemeen, geen waarden) enkele voltages op bepaalde punten in dit circuit en het uiteindelijke uitgangsvoltage.
#Vraag 2 en vraag 3: kies één van deze vragen en los op. De andere hoef je dan niet op te lossen.
#*Vraag 3(a): Een onderzoeker wil 1 klein staal onderzoeken met behulp van een absorbantietechniek. Teken een mogelijke opstelling.
#*Vraag 3(b): Geef duidelijk weer waar het staal is voor en tijdens de meting, bespreek de plaatsing van de lichtbron en enkele eigenschappen van de lichtbron, geef duidelijk de gekozen absorbantietechniek en bespreek deze, bespreek hoe je de golflengtedispersie doet en bespreek de detectietechniek.Hier hoeven geen kalibratietechnieken, interferenties, background etc besproken te worden.

===15 januari 2013===
====De Gendt====
#Wat is het verschil tussen precisie en accuratesse?
#Hogere gevoeligheid geeft lagere detectielimiet. Leg uit en geef een figuur.
#Waarom is bij een golflengte-dispersieve TXRF de gevoeligheid van de detector van ondergeschikt belang t.o.v. de energie dispersieve technieken?
#Waterige oplossingen worden best bij zure pH in glazen flessen bewaard. Verklaar.
#Is het mogelijk om Kα en Kβ lijn te bekomen met een Zn K-lijn? Geef alle energieën en genoeg uitleg (de energieën op te zoeken in tabel).
#Bij een ICPMS-meting van een As/HCl/H2O in Ar als draaggas ontstaat er interferentie.
#*Wat is die interferentie?
#*Wat moet de resolutie zijn om de pieken te onderscheiden? (je krijgt een PSE)
#*Geef tenminste 2 manieren om die interferentie te verwijderen.
#Mondeling: Figuur van stabiliteitscurves. Eerst uitleggen voor welke techniek deze gebruikt worden (quadrupool massafilter), hoe de algemene werking is en hoe men de resolutie kan verbeteren. En nog een tweetal bijvragen, niet per se over de vraag zelf.

====Carl====
#Gegeven een hele uitleg over een atomaire emissie bij 295,5 nm en het gebrek ervan bij 265,5 nm, het spectrum voor emissie en een variatie in signaalintensiteit met temperatuur.
#*Teken een elektronisch circuit met operationele versterkers die de outputspanning Vout geeft die overeenkomstig is met grootste atomaire subovergangen. Nog gegeven: als λ=295 dan Vsin>=4,8V; wanneer Vsin=<0,2V en ertussenin voor golflengtes tussen 295,5 en 296,5 nm.
#*"ALs u het moeilijk vindt om een circuit te trekken, probeer dan de verschillende stappen die nodig zijn te beschrijven"
#*Geef de redenen waarom zowel de intensiteit van atomaire overgangen als de intensiteit van de achtergrond in een AES-experiment kan veranderen met temperatuur.
#Leg uit in detail de techniek van differentiële thermische analyse en toon grafisch de verschillende soorten signalen (en hun interpretatie) die vaak worden waargenomen tijden een analytische procedure. Beschrijf de kalibratiemethoden in verband met deze techniek.

===14 januari 2013===
====De Gendt====
Enkel laatste vraag mondeling te bespreken
#Bij TXRF is het belangrijk dat het substraat een kleiner brekingsindex kleiner is dan 1. Hoe kan een materiaal een brekingsindex hebben die kleiner is dan 1?
#Leg het verband uit tussen gevoeligheid en DL (geef een figuur voor gevoeligheid).
#Verklaar waarom bij quadrupool MS verhoogde resolutie gepaard gaat met verlaagde gevoeligheid.
#Waarom is CI te verkiezen boven EI bij MS van organische moleculen (geen set-up tekenen, wel duidelijk ionisatie mechanisme bespreken)
#Welke spectrale interferentie mag men verwachten bij de detectie van Fe? Bereken de resulutie (tabel met isotoopmassas gegeven)
#...
#tabel van Zr en Hf die worden bestraald met W en Mo lampen (TXRF). Vul de tabel in en leg wat uit waarom bepaalde elementen bij bepaalde lampen worden waargenomen. (Mondeling, daarna nog enkele korte vraagjes in de trant van de juist of fout vragen hieronder vermeld.

====Carl====
#Gekke vraag waarbij je veel moet rekenen en je best in tabelletjes werkt ;). Het kwam er op neer om aan de hand van gegeven Einsteincoëfficiënten en energie en ontaarding van bepaalde overgangen te berekenen welke overgangen de grootste intensiteit hebben.
#Beschrijf 1 van volgende technieken (voorbereiding staal, beschrijving van handelingen, interferenties, detectielimiet)
#*Bepaling As met hydridegeneratie AAS
#*Bepaling Ru met grafietoven AAS

===17 januari 2012===
====De Gendt====
Alles ook mondeling bespreken.
#Leg uit: EI en CI en geef de verschilpunten.
#5 correct of fout vragen + uitleg
#*Wat geeft de grootste contaminatie: een deeltje van 100µm grootte of 1000 deeltjes van 1 µm grootte. (dichtheid was gegeven) en moest het grootte deeltje zijn
#*Bij Quadrupool MS leidt verhoogde resolutie tot verlaging van gevoeligheid
#*Iets over de escape piek
#*Zuren worden best in een glazen fles bij zure pH bewaard
#Bereken de gevoeligheid die een massaspectrometer nodig heeft om 2 pieken, die van het staal en een interferentie (massa's waren gegeven) te berekenen. Geef ook enkele technieken om de interferentie tegen te gaan.
#Tabel van Zr en Hf die worden bestraald met W en Mo lampen (TXRF). Vul de tabel in en leg wat uit waarom bepaalde elementen bij bepaalde lampen worden waargenomen.

====Carl====
#a) Geef een eenvoudig circuit voor een absorbantie meter. b) Breidt dit uit zodat er minder ruis is.
#Beschrijf 1 van volgende technieken (voorbereiding staal, beschrijving van handelingen, interferenties, detectielimiet,...)
#*Bepaling As met hydridegeneratie AAS
#*Bepaling Ru met grafietoven AAS
#*Bepaling Se met hydridegeneratie AAS

===11 januari 2010===
====De Gendt====
2 vragen mondeling (vraag 1 en 3), de andere 2 vragen enkel schriftelijk.
#8 correct of fout vragen met uitleg (max 1 voor juist, 0 voor niet ingevuld en -0,5 voor fout)(8 punten)
#*EI geniet bij MS van organische moleculen de voorkeur op CI wegens de grotere Energie overdracht (of zoiets)
#*Bij Quadrupool MS leidt verhoogde resolutie tot verlaging van gevoeligheid
#*Wat geeft de grootste contaminatie: een deeltje van 100µm grootte of 1000 deeltjes van 1 µm grootte. (dichtheid was gegeven) en moest het grootste deeltje zijn
#*Men kan via ICPMS zeker zijn dat de piek bij 56Fe enkel van deze is, opgemeten in waterige matrix. (je krijgt lijst met isotopen van alle elementen)
#*Bij XRF zorgt enkel x-stralen voor excitatie
#*Zuren met hoog kookpunt kunnen door Isothermale (Suambient) boiling worden gezuiverd
#*Samples worden best in glazen flessen bij neutrale pH gehouden.
#*Is er bij een pomp in het vicous flow regime een hoog verschil in druk tussen de kamer en de inlaat?
#Leg het principe van een quadrupool MS uit. (Geen vgl's, gewoon principe) (4 punten)
#Spectrum van TXRF, bepalen van welk element elke piek komt en ook de oorsprong. (Sum peak etc) (periodiek systeem met spectrale overgangen gegeven + energieën gegeven) (5 punten)
#Welke interferenties treden op bij ICPMS en hoe kan je ze vermijden? (3 punten)

====Carl====
Beide vragen besproken op het mondelinge examen
#Rare oefening, vanalles berekenen maar vooral weten wat hoogste I geeft bij overgangen
#Interferenties bij AAS vlam en oven. Welke en leg uit hoe je ze kan verhelpen.

Computationele Chemie

2017-12-28T08:45:41Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-28T08:45:06Z

Lotte: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
===nieuwe datum===
#vraag 1
#vraag 2
#vraag 3
#*vraag 3a
#*vraag 3B

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Eenheidsbewerkingen van de chemische industrie

2017-12-17T20:10:25Z

Lotte: /* DegrÃ¨ve */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
[[Categorie:Bachelor Biochemie]]

==Vakinformatie==
Eenheidsbewerkingen Chemische Industrieën is een vak van de 3de bachelor Bio-Ingenieurswetenschappen. Het vak zit in het pakket van de minor Chemische Technologie van de chemisten (je mag het niet opnemen als je geen Fysische Transportverschijnselen hebt gevolgd). Het wordt gedoceerd door twee proffen, Jan DegrÃ¨ve en Peter Van Puyvelde. Eerstgenoemde geeft les gedurende de eerste helft van het semester, over de theoretische kant van de eenheidsbewerkingen (meer specifiek gaat dit over scheidingsprocessen: destillatie, absorptie, extractie). Dit is ook het deel waar de oefenzittingen over zullen gaan (de laatste 3 oefenzittingen zijn computerzittingen, waarbij men leert werken met Aspen Plus, een programma om industriële processen te berekenen en ontwerpen, hier moet op het einde een verslag van worden ingediend). De tweede helft van de hoorcolleges worden gegeven door Van Puyvelde die het heeft over de toegepaste kant, meer bepaald een gedetailleerde studie van een olieraffinaderij en van de ammoniaksynthese.

Het examen is volledig open boek, en bestaat uit een stuk theorie van de hoorcolleges van Degrève, een stuk theorie van Van Puyvelde's deel en twee oefeningen zoals die in de oefenzittingen. De theoriegedeelten zijn mondeling te verdedigen. Het wordt aangeraden extra goed op uw tijdsindeling te letten want je krijgt niet veel tijd voor het theoriegedeelte (TIP: zeker het deel van Van Puyvelde niet te slordig leren, hij vraagt door bij het mondeling (voorbeelden!) en dan heb je geen tijd om op te zoeken).

Kijk ook op de LBK Examenwiki voor meer examenvragen.

==Examenvragen==
=== 28 augustus 2015 ===
=====Degrève=====
# Topsectie gegeven me 2 platen, je had je kunnen vergissen met drie maar het was een totale reboiler denk ik. Dan moest je dat tekenen in een xy diagram met werklijn en voedinglijn waarvan q=0. Ook alle dingen aanduiden van Xb en al.
# Iets van warmtewisseling, da ge de warmtewisseling via conductie moet geven ofzo (ik weet het niet meer goed). Je moest ook zeggen of een muur bestaande uit 2 baksteen lagen met spouw dinges tussen beter is dan enkel bakstenen ofzo en dan ook da temperatuurprofiel weergeven.

=====Van Puyvelde:=====
# Cetaangetal uitleggen en welke structuren een hoog cetaangetal geven en uitleggen hoe dieje motor werkte (da was een bijvraag).
# Iets me ratio van stoom/ethaan of da goe was da da hoog was. Bijvragen bij mij waren wa invloed op de kinetiek da had als ge veel stoom toevoegde en wa ge moest doen als voeding nafta ipv ethaan werd.
# Linde proces
=====Oefeningen:=====
# Ineens dingen met azeotropen en al da ge die ga destilleren me 2 kolommen één op gewone atmosferische druk en de andere op 10 atmosfeer. ge wist denk ik alles van die 2 kolommen (van partiele reboiler en reflux enal). ge moest kiezen welke kolom ge eerst ging gebruiken en dan welke stroom ge ging gebruiken om als voeding voor uw tweede kolom zou gebruiken. dan daar wa zever mee berekenen en dan zei em wa er zou gebeuren als ge oneindig veel platen in uw eerste kolom zou steken ofzo. en dan weeral shit berekenen
# absorptie oefening, waar ge alles zo wa moest omrekenen enal en dan wa dingen berekenen en tekenen. dan zei die da er ineens een verlies was tussen twee platen en dan moest ge tekenen hoe da te zien ging zijn op uw grafiek en dan terug dings berkenen

=== 15 juni 2015 ===
Vragen Degreve:
# Wat is pinching en leg uit toegepast op desorptie. Maak één of twee grafieken en duidt daar voldoende 'labels' op aan zodat het begrijpbaar is. Geef specifiek welke values gegeven/gespecifieerd zijn en welke je kan laten variëren.
# Er gebeurt een vloeistof-vloeistofextractie in 3 stappen, ge krijgt daar een schematische voorstelling van. Hij wilt dat ge de tekening aanvult met een opstelling waarmee ge het extract zou kunnen zuiveren. Ik had daar een desorptiekolom waar ge uw extract doorstuurt, dat er dan proper terug uitkomt, waarna ge da solvent terug kunt loopen naar uw opstelling. (Hij leek semi tevreden). Ge moest dan op zo'n driehoeksdiagram tonen hoe ge daar op al uw samenstellingen kon aflezen (dus de constructie daarvan geven). Hij vroeg daar dan bij hoe ge die samenstellingen afleest, waar ergens R3 en E3 zouden liggen en of E (de samengebrachte E1, E2 en E3) perse op die bolle curve moest liggen (het antwoord was nee, E1, E2 en E3 moeten daar allemaal op liggen maar als die samengevoegd worden hoeft dat dus niet meer).
Vragen Van Puyvelde:
# Leg octaangetal uit, welke structuren hebben daar invloed op (alles uitleggen daarover, zeggen dat aromaten en vertakte moleculen een hoog octaangetal geven)
# De rol van stoom bij steamcracking helemaal uitleggen
# Uitleggen waarom de eerste reactor bij ammoniaksynthese opereert als "slechte reactor"
Oefeningen (prepare for some real shit):
#* Een standard destillatie, ge moet een beetje extra zoekwerk verrichten want hij doet een beetje vaag over de samenstellingen van de stromen en ge krijgt een grafiek van component B ipv A, maar met wat redeneerwerk komt ge er wel, daarbij vraagt hij het aantal platen en de locatie van de voeding (gg easy). Dan begint hij te wenen dat de condensor nu uw vloeistof onderkoelt (15 graden kouder dan kookpunt) en dat dat dus een deel van de vapour van de bovenste plaat gaat condenseren. De reflux wordt hetzelfde gehouden als daarvoor. Berekenen hoeveel energie er onttrokken wordt aan de condensor (in watt), berekenen wat dan de "reëele reflux" van de platen in de kolom is en een tabel invullen met D, N en L'/V' voor en na da ge die reboiler zo maakt (uitleggen hoe ge alles berekent en waarom)
#* Hier weet ik ni zoveel meer van want die vraag was naar de kloten. Een vloeistof-vloeistof extractie, ge moest berekenen wat het minimale vloeistof debiet moest zijn voor een recovery van 92 procent, ge moest dat ook tekenen op mm-papier (like wut?), dan moest ge berekenen hoeveel trappen ge nodig hebt als ge 1,4Lmin gebruikt als stroom. Dan wa er zou gebeuren als ne pipo dat in gelijkstroom ipv in tegenstroom aansluit (come again, nigga?). Dan kreeg ge een driehoeksdiagram ZONDER ONTMENGINGSGEBIED (???) en daar moest ge dan vanalle tie-lines tekenen voor verschillende mengsels van A en B en daar moest ge grafisch Lmin op bepalen en dan vergelijken me wa ge eerder al berekend had. Dan als laatste ging em daar een driestapsreactie van maken en moest ge ook nog is op die driehoek of op mm-papier tonen hoe da dan zou verlopen en wa de samenstelling opt einde zou zijn.
===19 januari 2012===
I. Deel Degrève

#Wanneer treedt pinching op bij desorptie? Leg ook uit wat men kan veranderen om een (bestaande) desorptiekolom te verbeteren.
#Bij welk probleem en proces is onderstaande grafiek van toepassing? Vervolledig de flow chart en zet labels bij de pijlen

[[Bestand:azeotrope_destillatie.png]]

II. Deel Van Puyvelde

#In een raffinaderij wil men een mengsel scheiden met volgende scheidingstrein. Het mengsel bestaat uit propaan (C3), butaan (nC4), isobutaan (iC4), pentaan (nC5) en isopentaan (iC5). (Alle massastromen en relatieve volatiliteiten zijn gegeven). Vul de stromen in bij de pijlen. Welke alternatieve scheidingstrein zou je nog voorstellen? [[Bestand:scheidingstrein.png]]
#Geef voor een sterk exotherme reactie A + B -> C vier mogelijke manieren die we gezien hebben om oververhitting tegen te gaan.
#Hoe ziet de reactor van een katalytische kraking eruit in een raffinaderij?

III. Oefeningen

#In een destillatietoren wil men een mengsel van 55 mol% n-pentaan en 45mol% n-hexaan scheiden. Het debiet van de voeding is 1000kmol/h en de temperatuur is 55°C. Het destillaat bevat 99,93 mol% pentaan. Er komt 99,5% van het pentaan in het destillaat terecht. De refluxverhouding is 2,8 en als relatieve volatileit mag men alpha=2,5 als constant beschouwen.
#*Geef een schema van het proces, en duid de stromen aan.
#*Bereken de debieten van de stromen en hun samenstelling.
#*Wat is de toestand van de voeding? (T-xy grafiek gegeven)
#*Bepaal de minimale refluxverhouding grafisch en met de formule van Underwood. (x,y-grafiek gegeven)
#*Bepaal het aantal evenwichtsplaten. Leg duidelijk uit welke stappen je neemt en duid de verschillende lijnen aan op de grafiek. (Nog een x,y-grafiek gegeven)
#*Bepaal het minimum aantal evenwichtsplaten om de destillatie uit te kunnen voeren grafisch en via de formule van Fenske. (Nog een x,y-grafiek gegeven)
#Men wenst een luchtstroom te zuiveren van aceton door een tegenstroom absorptieproces met zuiver water als solvent. Het debiet van de luchtstroom is 100mol/h en het debiet van de waterstroom is 300mol/h. Bij aanvang is de molaire fractie van aceton in de luchtstroom gelijk aan 0,01 maar men wil deze zuiveren tot 0,0005. De vergelijking van de evenwichtslijn wordt gegeven door Y=2,45*X. De hoeveelheid waterdamp in de luchtstroom en de hoeveelheid lucht opgelost in water mag verwaarloosd worden.
#*Geef een schema van het proces, en duid de stromen aan.
#**Bereken de debieten van alle in- en uitgaande stromen.
#**Bereken de debieten van de inwendige stromen van de dragers.
#**Bereken de molaire fractie aceton in de uitgaande '''vloeistof'''stroom.
#*Geef de molaire verhouding aceton t.o.v. de uitgaande '''water'''stroom (wat is het verschil met molaire fractie t.o.v. vloeistofstroom?).
#*Bereken het minimale debiet van de waterstroom (millimeterpapier gegeven om constructie te maken) en leg uit hoe je te werk bent gegaan.
#*Bereken het aantal evenwichtstrappen onder operationele condities.
#*Bereken de recovery van aceton.
#*Stel dat de ingaande waterstroom niet zuiver zou zijn maar een beetje aceton zou bevatten, wat zou het gevolg zijn voor de recovery?

Computationele Chemie

2017-12-17T20:08:34Z

Lotte: /* 24 januari 2012 VM */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:08:25Z

Lotte: /* Augustus 2012 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:08:08Z

Lotte: /* 17 januari 2014 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:07:30Z

Lotte: /* 23 januari 2014 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:06:21Z

Lotte: /* 20 januari 2015 VM */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:06:05Z

Lotte: /* 15 januari 2016 (VM) */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:eigenfuncties2.png]] </div>

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:05:15Z

Lotte: /* 22 januari 2015 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:eigenfuncties2.png]] </div>

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:04:51Z

Lotte: /* 15 januari 2016 (VM) */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:eigenfuncties2.png]] </div>

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2017-12-17T20:04:23Z

Lotte: /* 26 januari 2017 (NM) */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Een van de weinige vakken binnen de opleiding Chemie dat gedoceerd wordt door een vrouwelijke prof. Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Naast het mondelinge examen bij prof Pierloot zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.

==Examenvragen==
=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===

# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de SchrÃ¶dingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
#* Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)
#* met Ï=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
#* Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
#* Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:eigenfuncties2.png]] </div>

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-SchrÃ¶dinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H{{sub|2}} theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2011 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•b = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)
<div style="text-align: center;"> [[Bestand:tabel eigenfuncties.png]] </div>

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de SchrÃ¶dingernvergelijking voor een Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z:
 <center>Î¨4,2,Â±2(r,Î¸,Ï†)=R4,2Î˜2,Â±2(Î¸)Î¦Â±2(Ï†)</center>
 met Ï=2Z/na0 en:
 <center>R4,2(r)=(Z/a0)3/2/96âˆš5 (6-Ï)ÏÂ²e-Ï/2
 Î˜2,Â±2(Î¸)=âˆš15/4 sinÂ²Î¸
 Î¦Â±2(Ï†)=1/âˆš2Ï€ eÂ±2iÏ†</center>
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (Ã©Ã©n-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golï¬€unctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Ï•{{sub|b}} = N(1sA + 1sB) en Ï•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, Ï•{{sub|b}} een binden MO en Ï•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, LÂ², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Analytische Basistechnieken

2017-12-17T20:02:30Z

Lotte: /* 19 januari 2011 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==

Analytische basistechnieken is verplicht voor de chemici. Het wordt gedoceerd door prof Hendrickx. Meestal beperkt hij zich tot het aflezen van zijn slides, edoch hier en daar geeft hij extra informatie, die op het examen gevraagd kan worden. (De examenvragen worden aan het eind van elk hoofdstuk gegeven -> niet meer sinds 2010-2011)

==Examenvragen==

===Augustus 2017===
# Titratie van NaCl met AgNO3 met de vorderingsgraad. Ook de afleiding van ladingsbalans
# 3 methodes voor bepalen van metaal en ligand verhouding, 1 van kiezen en uitleggen
# Oplosbaarheid LiF iteratief uitwerken, rekening houden met ionische sterkte (oefeningen van in de les)
# Oefening ivm oplosbaarheid zilveroxalaat

===24 januari 2017 NM===
# Detectielimieten + formules, standaardadditie formules
# Alfa(1): definieren en formule van ph afhankelijkheid, titratiecurve voor zwak zuur en NaOH afleiden met vorderingsgraad
# Meest gebruikte vorm gaschromatografie?, 2 manieren voor kwalitatief onderzoek, 2 meest efficiënte manieren voor kwantitatief onderzoek, destructieve en niet destructieve detectoren uitleggen
# Oefening op buffer van triprotonisch zuur

===24 januari 2017 VM===
# Ppm bewijzen bij gas, specifiek gewicht, temperatuursafhankelijkheid
# Afleiding van extractie, ionenchromatografie met supressorkolom en alternatieven
# sigmoidale en lineair segement, Gran plot
# oefening met oplosbaarheid

===28 januari 2016 VM===
Theorie
#Wat bepaalt of we een colloïdale of kristallijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen? Wat ligt aan de basis van stabilisatie van een colloïdale neerslag? Hoe kunnen we deze neerslag toch filtreerbaar maken? Wat is het gevaar bij wassen van deze neerslag en hoe kan dit probleem opgelost worden?
#absorptiemeting
#*Wat is het verschil tussen het absorptiespectrum bij atomaire absorptie en moleculaire absorptie? Wat zijn de praktische gevolgen voor metingen bij atomaire absorptie?
#*Wat is het verschil tussen de spectra van moleculaire absorptie in gasfase of in oplossing? Welke methode van deze twee is het best bruikbaar voor kwalitatieve analyse?
#*Wet van Beer afleiden
#*Dit is een 'limiting law', verklaar.
#*Verklaar de invloed van strooilicht
#grafieken van in cursus fosforzuur/oxaalzuur/zwavelzuur
#*Welke curve hoort bij welk zuur?
#*Bespreek de equivalentiepunten (duidelijk voorkomen, afwezigheid van punten...)
#*Duid voor de curve van fosforzuur aan welke deeltjes in elk gebied belangrijk zijn voor de pH-bepaling (beging,vlak gebied (buffer), EP...)
#*Bereken voor de curve van fosforzuur de pH enkel met eenvoudige formules in de verschillende gebieden (start, midden vlak gebied, EP...)
Oefening
# Maak een buffer met een totaal volume van 1,00L en pH = 9,60 met 0,300 M Na2CO3 en 0,200 HCl. Ka1(H2CO3) = 4,45.10-7 en Ka2(H2CO3) = 4,69.10-11

=== 19 januari 2016 NM ===
#titratie NaCl met AgNO3. leid formules die het verloop van de titratiecurves geven mbv vorderringsgraad. Hoe wordt deze formule gebruikt.
#Definiïer de plaathoogte en bespreek de fysische invloeden op de factoren die de plaathoogte beïnvloeden en geef de grafiek hiervan.
#Belangrijkste eigenschappen van activiteitscoëfficiënten en leid de molaire oplosbaarheid af van LiF met de activiteiten te beschouwen.
#titratie van HCL en H2SO3 met NaOH, geef de grafiek en bespreek welke deeltjes er te vinden zijn waar en bereken de pH na toevoeging van 37,5mL van NaOH door systematisch te werken en toon aan dat de vereenvoudigingen kloppen

=== 19 januari 2016 VM ===
#pH amfiprotisch deeltje
#ppm bij gassen en oplossingen, specifiek gewicht + temperatuursafhankelijk of niet
#3 methodes vr stoichiometrie van complex met absorbantie
#oefening: oplosbaarheid Ag2C2O4 in oplossing met pH=4, Ksp en Ka's gegeven

===28 augustus voormiddag===
#
#*wat bepaalt of we een colloïdale of kristellijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen?
#*wat ligt aan de basis van de stabilisatie van een colloïdale neerslag.
#*hoe kunnen we deze neerslag verbeteren zodat deze toch te filteren is.
#*wat gebeurd er als we zo een verbeterde neerslag wassen en hoe kan dit soms opgelost worden.
#
#*leg uit wat aan de grondslag ligt van de scheiding van metaalkationen volgens de historische H2S methode.
#*Ka1 en Ka2 van H2S gegeven en dan uitleggen waarom de ene groter is dan de andere.
#*Grafiek uit de cursus van bij dit stukje en dan de helling van die rechte berekenen.
#
#*wat is het meest voorkomende type gaschromatografie.
#*op welke 2 manieren kan aan kwalitatieve analyse gedaan worden met gaschromatografie.
#*kwantitatieve analyse met gaschromatografie: uitleggen van interne standaard en standaardadditie.
#*bondig bespreken van de destructieve en niet-destructieve detector gebruikt bij gaschromatografie die we gezien hebben in de les
#oefening waarbij ge de pH van een mengsel van 2 stoffen moet bepalen en daarna de oplosbaarheid van een andere stof bepalen die in dat mengsel gedaan wordt.

===21 januari 2014 NM===
#
#* Omschrijf met woorden het concept standaardfout precies?
#* Beschrijft een gauss-curve perfect de verdeling van de meetresultaten in de analytische chemie? (uitleg)
#* Wat is het grote nut van s-pooled in de analytische chemie?
#* Wat is het verband tussen t (two tailed) en t (one tailed)? Leg uit m.b.v. Gauss-curves.
#* Indien een chemische analysemethode een normaaldistributie volgt die gekenmerkt wordt door een straalgemiddelde µ en een populatiestandaarddeviatie sigma. Geef dan de formule die toelaat de fractie F van het totaal aantal metingen te berekenen dat, bij een zeer groot aantal metingen, gelegen is tussen µ+a en µ+b. Toon met deze formule aan dat voor om het even welke analysemethode die een normaaldistributie volgt, er eenzelfde fractie van metingen zich bevindt tussen µ-2sigma; en µ+2sigma. Hoe groot is deze fractie?
#
#* Op wat berust de scheiding van metaalkationen op basis van de historisch belangrijke H2S methode?
#*Voor dit zwakke zuur zijn de numerieke warde voor de dissociatieconstanten gegeven. Waarom is Ka1 > Ka2?
#* Leid aan de hand van berekeningen de richtingscoëfficiënt af van de bijgevoegde grafiek. (=dalende rechte)
# Hoe wordt de plaathoogte H in chromatografie gedefinieerd? Schets de grafiek van de plaathoogte in functie van de stroomsnelheid van de mobiele fase. De afhankelijk kan gevat worden in een bepaalde vergelijking.
Schrijf en benoem deze en verklaar de verschillende componenten ervan aan de hand van de fysische verschijnselen zoals die zich voordoen in een kolom. Wat is het belangrijkste verschil tussen gaschromatografie en vloeistrofchromatografie in deze context?
# We lossen 445 mg AlCl3 (133,34 g/mol) op in 200 mL water. Het kation complexeert volledig met water tot Al(H20)6(3+) en heeft zure eigenschappen: Ka(Al(H2O)6(3+) = 1,4 x 10^-5
(a) Bereken de pH als -log(H+).
(b) Wat is de molaire oplosbaarheid van zilver wanneer we aan deze oplossing 860 mg aan AgNO3 (169,873 g/mol) toevoegen (Ksp,AgCl)= 1,82 x 10^-8?
Houd bij de berekeningen steeds rekening met de ionische sterkte van de oplossingen. De effectieve diameter van gehydrateerd AI(H20)5(OH)2+ bedraagt 0.6 nm.

===21 januari 2014 VM===
# Wat bepaald of er een colloïdale of kristallijnen neerslag vormt? Omschrijf de oorsprong van de stabilisatie van een colloïdale neerslag en hoe men dergelijke neerslag kan behandelen om een filtreerbare neerslag te krijgen. Wat zijn de gevaren bij het wassen en hoe kunnen deze vermeden worden? Waarom is Fe(OH)3 of zijn waterige oxide niet filtreerbaar in gewone omstandigheden, en wat kan je eraan doen? Plaat de Fajansmethode in de context van deze vraag.
# Leid de eenvoudigste formule af om de pH te schatten van amfiprotische deeltjes NaHA met cNaHA.
# Scheiding door extractie: Leid een formule af om te berekenen wat de concentratie is na i extracties van component A in een bepaalde hoeveelheid waterige fase door middel van telkens dezelfde hoeveelheid organische fase te gebruiken. - Waarom gebruikt men bij ionenchromatografie een suppressorkolom? Omschrijf de werking adhv een voorbeeld. Geef de twee alternatieven voor een suppressorkolom (+uitleg).
# Gegeven is een oplossing van 50,0mL met 0.10M HCl en 0.10M H2SO3 met pKa1=1.23*10-2 en pKa2=6.6*10-8. Er wordt getitreerd met 0.20M NaOH (a) Teken de titratiecurve en beschrijf de samenstelling van elk gebied (zwakke base, amfiprotisch zout) (b) Bereken de pH na toevoegen van 37.5mL base. [Tip bij (b): gebruik de systematische methode, en zorg dat de relatieve fout op [H3O+] minder blijft dan 5%]

===22 Januari 2013 NM===
#wat is het verband tussen slitbreedte en kwalitatieve analyse?
#wat is de rol van strooilicht en niet effectief monochromatisch licht bij kwantitatieve analyse?
#bespreek de 3 methodes (continue variatie, mol-ratio en helling-ratio) om de stoichiometrie van een complex te bepalen aan de hand van de gegeven grafieken. Kunnen we hier nog andere informatie uithalen?
#leid 2 formules af die de titratiecurve van NaCl met AgNO3 beschrijven. Hoe gebruikt men ze?
#toon aan dat het equivalentiepunt steeds bij dezelfde pAg ligt
#geef 3 fysische methodes om het equivalentiepunt waar te nemen
# 0,1g H3PO4 (pKA's gegeven) wordt in 100 ml water opgelost en met 0,01M NaOH neutraal gemaakt. Wat zijn de molfracties aan H3PO4 en de geconjugeerde basen?
# Een staal bevat enkel KCl en FeCl2, molmassa's en totale zijn gegeven. Een Mohr-titratie wordt toegepast, gebruikte hoeveelheid AgNO3 en concentratie zijn gegeven. Bepaal de massa FeCl2 en het massapercentage aan Fe (atoommassa gegeven) in het staal.

===24 Januari 2012 NM===
Theorie
# Zuur/base
#* Differentierend / Leveling solvent
#* verband tussen Ka en Kb bij diprotisch afleiden
#* toon aan dat de alfa-waardes enkel afhankelijk zijn van de pH van de oplossing
#* afleiden titratiecurve van zwak zuur & sterke base a.d.h.v. vorderingsgraad. Hoe stel je vanuit deze formule diegene op van een sterk zuur en een sterke base? Zelfde vraag voor polyprotisch zwak zuur en sterke base.
# Chromatografie
#* wat is de meest gebruikte gaschromatografie? wat is de andere?)
#* hoe kan je bij gaschromatografie kwalitatief en staal analyseren
#* leg uit hoe je bij kwantitatieve analyse hier interne standaard en standaardadditie toepast
#* twee detectoren: destructieve en niet-destructieve voor gaschromatografie. Leg bondig uit
# Oefeningen
#* een combinatie oefening van het bepalen van een concentratie tijdens een titratie en statistische methodes
#* wat is het effect op de ionische sterkte als je NaOH bij a) MgCl2 b) HCL c) CH3COOH doet. (bespreken)

===26 augustus 2011===
Theorie
# Beschouw titratie van een zwak zuur met een sterke base. Hoe bepaal de titratiecurve a.d.h.v. de vorderingsgraad. Geef de afleiding voor vorderingsgraad. Hoe zit het dan voor titratie van een sterk zuur met een sterke base?
# Instrumenten
#* Wat is het verschil tussen de concentratiebepaling bij fluorescentie, absorptie en chemoluminescentie?
#* Wat is een interferentiefilter? Geef de afleding voor de formule \lambda=2\eta t
#* leg uit: fotodiode en fotomultiplier

Oefeningen
# standaardoefening op selectief neerslagen (is het mogelijk om bv Sr2+ en Hf4+ neer te slaan door OH- toe te voegen
# ook standaard: geef verhouding van 2 ionen in oplossing, Ksp's, Ka enz gegeven

=== 24 januari 2011 ===

(Misschien niet in die woorden,maar het kwam wel op deze vragen neer)

Theorie:
# Chromatografie:
#*Wat is de plaathoogte, geef een definitie en leid de formule af.
#*Bespreek de plaathoogte ifv de stroomsnelheid van de mobiele fase. Met welke functie kan deze omschreven worden? Ontleed en bespreek de onderdelen van deze functie. Welke factor zorgt voor het verschil tussen de plaathoogte ifv de mobiele fase bij gas en bij vloeistof?
# Standaardadditie etc
#* Hoe wordt de enkelvoudige standaardadditiemethode gebruikt? Leid de formule af.
#* Bespreek bondig de interne standaardmethode.
#* Welke detectielimieten zijn er? Leid de formules af en bespreek.

Oefeningen:
#oefening met Volhard-titratie.
#* 100.0ML staal, hoeveel miligram monochloroazijnzuur zit er in als je weet dat men het staal bewerkt met 1M NaOH zodat men een waterige oplossing van ClCh3COO- krijgt. Deze zuurt men aan en men voegt (concentratie gegeven) AgNO3 toe. De neerslag wordt afgefilterd en vervolgens voegt men 10.43 ml NH4SCN toe tot aan het neutralisatiepunt. Bij de blancotitratie moest men 22.98ml NH4SCN toevoegen.
#oefening met ionische sterkte
#* Wat is de oplosbaarheid van CaSO4 in 0.0333M Na2SO4? Bereken eerst de ionische sterkte van deze elektrolyt(dus alleen van Na2SO4) en bereken aan de hand van die waarde de oplosbaarheid van CaSO4.

=== 19 januari 2011 ===
Theorie:
# Betrouwbaarheidsintervallen:
#* Verklaar volgende begrippen uit betrouwbaarheidsintervallen: s, Ïƒ, N, z, t, x Ì… (gem.), Âµ (uitgebreid verklaren)
#* Leid één van de definities af voor een betrouwbaarheidsinterval, vetrekkende van de basisprincipes van de statistiek
#* We hebben in de cursus minstens twee lichtjes afwijkende versies van het betrouwbaarheidsinterval gezien, geef die en leg uit wanneer die worden gebruikt.
#* Wat is het verband met t-testen?
#Spectrofotometer: In een spectrofotometer wordt elektromagnetische straling met bepaalde golflengte Î» doorheen een oplossing van een analiet met goed gekozen solvent gestuurd. Vertrekkende van de bron is de intensiteit van de straling P, als het doorheen de cuvet (optische weglengte b) met alleen solvent is gepasseerd is de intensiteit P'. Met precies één chromofoor in de oplossing heeft de uitgaande straal een intensiteit P&quot. Extinctiecoëfficiënt is Îµ(Î»)
#* Wat bedoelt men met goed gekozen solvent?
#* Is P=P'? (motivatie)
#* Is concentratie c evenredig met P-P" of met P'-P"? (leg uit adhv basisprincipes)
#* Wat is strooistraling? Wat zijn de gevolgen hiervan?

Oefeningen:
# Een staal weegt 27,73mg en bestaat alleen maar uit KCl(MG 74,55) en FeCl2(MG 126,75). Met de Mohrmethode is er 18,48mL nodig van een 0,02237M AgNO3-oplossing om het chloride te neutraliseren. Bepaal massa van FeCl2 en massapercent van ijzer in het staal. (oplossing: 0,01761g en 27,98%)
# Bereken molaire oplosbaarheid van Ag3PO4 (Ksp=2,8E-18) gebufferd bij pH 6. De 3 Ka's van fosforzuur zijn gegeven. (oplossing 1,40E-3 M)

=== 13 januari 2010 ===
Theorie:
# Omschrijf aan de hand van een voorbeeld de termen precisie en nauwkeurigheid. Wat is hun oorsprong in de analytische scheikunde en tot welke types van fout en corresponderende mathematisch termen geven ze aanleiding?
# Gegeven oplossing van AgCl-neerslag in evenwicht met een bepaalde analytische concentratie aan KCl. Leid de formule af die de oplosbaarheid van AgCl geeft in functie van de analytische concentratie aan KCl. Bespreek het resulaat aan de hand van een grafiek. (Die 4 reactievergelijkingen krijg je ook gegeven)
# Bespreek de meest voorkomende detectoren in optische instrumenten.

Oefening:
# Hoe maak je een buffer van 1L met een pH van 9,6 wanneer je 0,200M HCl gebruikt en 0,300M Na2CO3. (Ka1 en Ka2 van H2CO3 ook gegeven)
# Teken kwalitatief de titratiecurve van een mengsel van Na2CO3 en HCO3- met een sterk zuur. Duid ook de delen aan.

=== 12 januari 2009 ===
Theorie:
# Gauss-distributie:
#* Omschrijf met woorden een Gauss-distributie. Welke factoren bepalen een Gauss-distributie?
#* Definieer standaardfout. Waarom is de standaardfout steeds kleiner dan de standaarddeviatie?
#* Voor een Gauss-distributie, wat is de kans dat een meting gelegen is tussen 0 en +1Ïƒ, tussen +1Ïƒ en +2Ïƒ? Wat is de kans dat een meting buiten de limieten Â±2Ïƒ van het gemiddelde gelegen is en kleiner is dan Î¼-2Ïƒ?
# Leid de formule af die toelaat om aan de hand van de vorderingsgraad de titratiecurve op te stellen voor een oplossing die Cl- bevat. Hoe moet deze formule gebruikt worden?
# Bespreek de verschillende aspecten van HPLC, aan de hand van de volgende vragen:
#*Gradiënt- en isocratische elutie.
#*Partitiechromatografie (normale en omgekeerde fase).
#*Ionenuitwisselingschromatografie (suppressorkolommen).
#*Size exclusion chromatografie (gelfiltratie en gelpermeatie).
#*Affiniteitschromatografie.
#*Chirale chromatografie.
Oefening (3 delen):
* Berekenen van standaarddeviatie en CV.
* Iets van oplosbaarheid.
* Titratiecurve opstellen voor 3 basen.

=== 18 januari 2008 ===
Theorie:
# Wat is het verband tussen betrouwbaarheidsintervallen en de z- en t-test?
# Bespreek de wet van Beer qua afleiding, toepassing en beperkingen.
# Chromatografie. Wat is de plaathoogte van een kolom en hoe wordt deze beÃ¯nvloed door de stroomsnelheid van de mobiele fase?
Oefening:
# Bereken de pH voor de titratie van 50,0 mL van een 0,10 M ethyleendiamine-oplossing met een 0,20 M oplossing van HCl na toevoegen van de volgende hoeveelheden zuur:
a) 0,0 mL HCl
b) 37,5 mL HCl
c) 50,0 mL HCl
Verantwoord steeds eventueel gemaakte benaderingen in je berekeningen.
Teken kwalitatief de titratiekurve en omschrijf de samenstelling van de oplossing in de verschillende gebieden (bv. Buffer van X en Y, sterk zuur Z, ...)
Voor Ethyleendiamine (H2NCH2CH2NH2 afgekort B) zijn de numerieke waarden van de opeenvolgende zuurdissociatieconstanten van BH2(2+) als volgt. Ka1 = 1,42 x 10^-7 en Ka2 = 1,18 x 10^-10

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Gran Plot vraag.
# Moleculaire Fluoriscentie vraag.
# Oplosbaarheid AgCl met concentratie aan KCl.
Oefeningen:
# De Volhard titratie wordt algemeen aangeraden voor de analyse van het heptachloor insecticide C10H5Cl7. Er is geen chloride of chloor in de matrix aanwezig. Het percentage van heptachloor wordt gegeven door: %hepatachloor = ((mlAg x cAg - mlSCN x cSCN) x 37.33)/staalmassa. Wat zegt deze berekening over de stoechimoterie van deze titratie (m.a.w. hoeveel chloride-ionen per molecule heptachloor reageren met 1 AgNO3)M = 373,22 g/mol?
# Bereken de oplosbaarheid van Mg(OH)2 in een 0.0167M oplossing van Ba(NO3)2 door gebruik te maken van:
#*Activiteiten.
#*Molaire concentraties.
#*Bereken ook de procentuele fout die gemaakt wordt door geen rekening te houden met de activiteiten. Ksp Mg(OH)2 = 7.1x10^-12 Neerslag Ba(OH)2 mag je verwaarlozen (tabel activiteitscoeffictien en ionische sterkte gegeven).
# Schrijf de uitdrukking voor [H3O+] in functie van enkele andere evenwichtscocentraties voor een 0.01M oplossig van HCl die in evenwicht is met een overmaat aan vast BaSO4.

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Bespreek soorten gevoeligheid+detectielimiet.
# Mengsel van NaOH NaHCO3 en Na2CO3.
# Kwantitatieve en kwalitatieve analyse bij gaschromatografie.
Oefening:
# Oplosbaarheid van MnS in buffer (Ka's en conc. H30+ gegeven).</text>

Analytische Basistechnieken

2017-12-17T20:01:31Z

Lotte: /* 21 januari 2014 VM */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==

Analytische basistechnieken is verplicht voor de chemici. Het wordt gedoceerd door prof Hendrickx. Meestal beperkt hij zich tot het aflezen van zijn slides, edoch hier en daar geeft hij extra informatie, die op het examen gevraagd kan worden. (De examenvragen worden aan het eind van elk hoofdstuk gegeven -> niet meer sinds 2010-2011)

==Examenvragen==

===Augustus 2017===
# Titratie van NaCl met AgNO3 met de vorderingsgraad. Ook de afleiding van ladingsbalans
# 3 methodes voor bepalen van metaal en ligand verhouding, 1 van kiezen en uitleggen
# Oplosbaarheid LiF iteratief uitwerken, rekening houden met ionische sterkte (oefeningen van in de les)
# Oefening ivm oplosbaarheid zilveroxalaat

===24 januari 2017 NM===
# Detectielimieten + formules, standaardadditie formules
# Alfa(1): definieren en formule van ph afhankelijkheid, titratiecurve voor zwak zuur en NaOH afleiden met vorderingsgraad
# Meest gebruikte vorm gaschromatografie?, 2 manieren voor kwalitatief onderzoek, 2 meest efficiënte manieren voor kwantitatief onderzoek, destructieve en niet destructieve detectoren uitleggen
# Oefening op buffer van triprotonisch zuur

===24 januari 2017 VM===
# Ppm bewijzen bij gas, specifiek gewicht, temperatuursafhankelijkheid
# Afleiding van extractie, ionenchromatografie met supressorkolom en alternatieven
# sigmoidale en lineair segement, Gran plot
# oefening met oplosbaarheid

===28 januari 2016 VM===
Theorie
#Wat bepaalt of we een colloïdale of kristallijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen? Wat ligt aan de basis van stabilisatie van een colloïdale neerslag? Hoe kunnen we deze neerslag toch filtreerbaar maken? Wat is het gevaar bij wassen van deze neerslag en hoe kan dit probleem opgelost worden?
#absorptiemeting
#*Wat is het verschil tussen het absorptiespectrum bij atomaire absorptie en moleculaire absorptie? Wat zijn de praktische gevolgen voor metingen bij atomaire absorptie?
#*Wat is het verschil tussen de spectra van moleculaire absorptie in gasfase of in oplossing? Welke methode van deze twee is het best bruikbaar voor kwalitatieve analyse?
#*Wet van Beer afleiden
#*Dit is een 'limiting law', verklaar.
#*Verklaar de invloed van strooilicht
#grafieken van in cursus fosforzuur/oxaalzuur/zwavelzuur
#*Welke curve hoort bij welk zuur?
#*Bespreek de equivalentiepunten (duidelijk voorkomen, afwezigheid van punten...)
#*Duid voor de curve van fosforzuur aan welke deeltjes in elk gebied belangrijk zijn voor de pH-bepaling (beging,vlak gebied (buffer), EP...)
#*Bereken voor de curve van fosforzuur de pH enkel met eenvoudige formules in de verschillende gebieden (start, midden vlak gebied, EP...)
Oefening
# Maak een buffer met een totaal volume van 1,00L en pH = 9,60 met 0,300 M Na2CO3 en 0,200 HCl. Ka1(H2CO3) = 4,45.10-7 en Ka2(H2CO3) = 4,69.10-11

=== 19 januari 2016 NM ===
#titratie NaCl met AgNO3. leid formules die het verloop van de titratiecurves geven mbv vorderringsgraad. Hoe wordt deze formule gebruikt.
#Definiïer de plaathoogte en bespreek de fysische invloeden op de factoren die de plaathoogte beïnvloeden en geef de grafiek hiervan.
#Belangrijkste eigenschappen van activiteitscoëfficiënten en leid de molaire oplosbaarheid af van LiF met de activiteiten te beschouwen.
#titratie van HCL en H2SO3 met NaOH, geef de grafiek en bespreek welke deeltjes er te vinden zijn waar en bereken de pH na toevoeging van 37,5mL van NaOH door systematisch te werken en toon aan dat de vereenvoudigingen kloppen

=== 19 januari 2016 VM ===
#pH amfiprotisch deeltje
#ppm bij gassen en oplossingen, specifiek gewicht + temperatuursafhankelijk of niet
#3 methodes vr stoichiometrie van complex met absorbantie
#oefening: oplosbaarheid Ag2C2O4 in oplossing met pH=4, Ksp en Ka's gegeven

===28 augustus voormiddag===
#
#*wat bepaalt of we een colloïdale of kristellijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen?
#*wat ligt aan de basis van de stabilisatie van een colloïdale neerslag.
#*hoe kunnen we deze neerslag verbeteren zodat deze toch te filteren is.
#*wat gebeurd er als we zo een verbeterde neerslag wassen en hoe kan dit soms opgelost worden.
#
#*leg uit wat aan de grondslag ligt van de scheiding van metaalkationen volgens de historische H2S methode.
#*Ka1 en Ka2 van H2S gegeven en dan uitleggen waarom de ene groter is dan de andere.
#*Grafiek uit de cursus van bij dit stukje en dan de helling van die rechte berekenen.
#
#*wat is het meest voorkomende type gaschromatografie.
#*op welke 2 manieren kan aan kwalitatieve analyse gedaan worden met gaschromatografie.
#*kwantitatieve analyse met gaschromatografie: uitleggen van interne standaard en standaardadditie.
#*bondig bespreken van de destructieve en niet-destructieve detector gebruikt bij gaschromatografie die we gezien hebben in de les
#oefening waarbij ge de pH van een mengsel van 2 stoffen moet bepalen en daarna de oplosbaarheid van een andere stof bepalen die in dat mengsel gedaan wordt.

===21 januari 2014 NM===
#
#* Omschrijf met woorden het concept standaardfout precies?
#* Beschrijft een gauss-curve perfect de verdeling van de meetresultaten in de analytische chemie? (uitleg)
#* Wat is het grote nut van s-pooled in de analytische chemie?
#* Wat is het verband tussen t (two tailed) en t (one tailed)? Leg uit m.b.v. Gauss-curves.
#* Indien een chemische analysemethode een normaaldistributie volgt die gekenmerkt wordt door een straalgemiddelde µ en een populatiestandaarddeviatie sigma. Geef dan de formule die toelaat de fractie F van het totaal aantal metingen te berekenen dat, bij een zeer groot aantal metingen, gelegen is tussen µ+a en µ+b. Toon met deze formule aan dat voor om het even welke analysemethode die een normaaldistributie volgt, er eenzelfde fractie van metingen zich bevindt tussen µ-2sigma; en µ+2sigma. Hoe groot is deze fractie?
#
#* Op wat berust de scheiding van metaalkationen op basis van de historisch belangrijke H2S methode?
#*Voor dit zwakke zuur zijn de numerieke warde voor de dissociatieconstanten gegeven. Waarom is Ka1 > Ka2?
#* Leid aan de hand van berekeningen de richtingscoëfficiënt af van de bijgevoegde grafiek. (=dalende rechte)
# Hoe wordt de plaathoogte H in chromatografie gedefinieerd? Schets de grafiek van de plaathoogte in functie van de stroomsnelheid van de mobiele fase. De afhankelijk kan gevat worden in een bepaalde vergelijking.
Schrijf en benoem deze en verklaar de verschillende componenten ervan aan de hand van de fysische verschijnselen zoals die zich voordoen in een kolom. Wat is het belangrijkste verschil tussen gaschromatografie en vloeistrofchromatografie in deze context?
# We lossen 445 mg AlCl3 (133,34 g/mol) op in 200 mL water. Het kation complexeert volledig met water tot Al(H20)6(3+) en heeft zure eigenschappen: Ka(Al(H2O)6(3+) = 1,4 x 10^-5
(a) Bereken de pH als -log(H+).
(b) Wat is de molaire oplosbaarheid van zilver wanneer we aan deze oplossing 860 mg aan AgNO3 (169,873 g/mol) toevoegen (Ksp,AgCl)= 1,82 x 10^-8?
Houd bij de berekeningen steeds rekening met de ionische sterkte van de oplossingen. De effectieve diameter van gehydrateerd AI(H20)5(OH)2+ bedraagt 0.6 nm.

===21 januari 2014 VM===
# Wat bepaald of er een colloïdale of kristallijnen neerslag vormt? Omschrijf de oorsprong van de stabilisatie van een colloïdale neerslag en hoe men dergelijke neerslag kan behandelen om een filtreerbare neerslag te krijgen. Wat zijn de gevaren bij het wassen en hoe kunnen deze vermeden worden? Waarom is Fe(OH)3 of zijn waterige oxide niet filtreerbaar in gewone omstandigheden, en wat kan je eraan doen? Plaat de Fajansmethode in de context van deze vraag.
# Leid de eenvoudigste formule af om de pH te schatten van amfiprotische deeltjes NaHA met cNaHA.
# Scheiding door extractie: Leid een formule af om te berekenen wat de concentratie is na i extracties van component A in een bepaalde hoeveelheid waterige fase door middel van telkens dezelfde hoeveelheid organische fase te gebruiken. - Waarom gebruikt men bij ionenchromatografie een suppressorkolom? Omschrijf de werking adhv een voorbeeld. Geef de twee alternatieven voor een suppressorkolom (+uitleg).
# Gegeven is een oplossing van 50,0mL met 0.10M HCl en 0.10M H2SO3 met pKa1=1.23*10-2 en pKa2=6.6*10-8. Er wordt getitreerd met 0.20M NaOH (a) Teken de titratiecurve en beschrijf de samenstelling van elk gebied (zwakke base, amfiprotisch zout) (b) Bereken de pH na toevoegen van 37.5mL base. [Tip bij (b): gebruik de systematische methode, en zorg dat de relatieve fout op [H3O+] minder blijft dan 5%]

===22 Januari 2013 NM===
#wat is het verband tussen slitbreedte en kwalitatieve analyse?
#wat is de rol van strooilicht en niet effectief monochromatisch licht bij kwantitatieve analyse?
#bespreek de 3 methodes (continue variatie, mol-ratio en helling-ratio) om de stoichiometrie van een complex te bepalen aan de hand van de gegeven grafieken. Kunnen we hier nog andere informatie uithalen?
#leid 2 formules af die de titratiecurve van NaCl met AgNO3 beschrijven. Hoe gebruikt men ze?
#toon aan dat het equivalentiepunt steeds bij dezelfde pAg ligt
#geef 3 fysische methodes om het equivalentiepunt waar te nemen
# 0,1g H3PO4 (pKA's gegeven) wordt in 100 ml water opgelost en met 0,01M NaOH neutraal gemaakt. Wat zijn de molfracties aan H3PO4 en de geconjugeerde basen?
# Een staal bevat enkel KCl en FeCl2, molmassa's en totale zijn gegeven. Een Mohr-titratie wordt toegepast, gebruikte hoeveelheid AgNO3 en concentratie zijn gegeven. Bepaal de massa FeCl2 en het massapercentage aan Fe (atoommassa gegeven) in het staal.

===24 Januari 2012 NM===
Theorie
# Zuur/base
#* Differentierend / Leveling solvent
#* verband tussen Ka en Kb bij diprotisch afleiden
#* toon aan dat de alfa-waardes enkel afhankelijk zijn van de pH van de oplossing
#* afleiden titratiecurve van zwak zuur & sterke base a.d.h.v. vorderingsgraad. Hoe stel je vanuit deze formule diegene op van een sterk zuur en een sterke base? Zelfde vraag voor polyprotisch zwak zuur en sterke base.
# Chromatografie
#* wat is de meest gebruikte gaschromatografie? wat is de andere?)
#* hoe kan je bij gaschromatografie kwalitatief en staal analyseren
#* leg uit hoe je bij kwantitatieve analyse hier interne standaard en standaardadditie toepast
#* twee detectoren: destructieve en niet-destructieve voor gaschromatografie. Leg bondig uit
# Oefeningen
#* een combinatie oefening van het bepalen van een concentratie tijdens een titratie en statistische methodes
#* wat is het effect op de ionische sterkte als je NaOH bij a) MgCl2 b) HCL c) CH3COOH doet. (bespreken)

===26 augustus 2011===
Theorie
# Beschouw titratie van een zwak zuur met een sterke base. Hoe bepaal de titratiecurve a.d.h.v. de vorderingsgraad. Geef de afleiding voor vorderingsgraad. Hoe zit het dan voor titratie van een sterk zuur met een sterke base?
# Instrumenten
#* Wat is het verschil tussen de concentratiebepaling bij fluorescentie, absorptie en chemoluminescentie?
#* Wat is een interferentiefilter? Geef de afleding voor de formule \lambda=2\eta t
#* leg uit: fotodiode en fotomultiplier

Oefeningen
# standaardoefening op selectief neerslagen (is het mogelijk om bv Sr2+ en Hf4+ neer te slaan door OH- toe te voegen
# ook standaard: geef verhouding van 2 ionen in oplossing, Ksp's, Ka enz gegeven

=== 24 januari 2011 ===

(Misschien niet in die woorden,maar het kwam wel op deze vragen neer)

Theorie:
# Chromatografie:
#*Wat is de plaathoogte, geef een definitie en leid de formule af.
#*Bespreek de plaathoogte ifv de stroomsnelheid van de mobiele fase. Met welke functie kan deze omschreven worden? Ontleed en bespreek de onderdelen van deze functie. Welke factor zorgt voor het verschil tussen de plaathoogte ifv de mobiele fase bij gas en bij vloeistof?
# Standaardadditie etc
#* Hoe wordt de enkelvoudige standaardadditiemethode gebruikt? Leid de formule af.
#* Bespreek bondig de interne standaardmethode.
#* Welke detectielimieten zijn er? Leid de formules af en bespreek.

Oefeningen:
#oefening met Volhard-titratie.
#* 100.0ML staal, hoeveel miligram monochloroazijnzuur zit er in als je weet dat men het staal bewerkt met 1M NaOH zodat men een waterige oplossing van ClCh3COO- krijgt. Deze zuurt men aan en men voegt (concentratie gegeven) AgNO3 toe. De neerslag wordt afgefilterd en vervolgens voegt men 10.43 ml NH4SCN toe tot aan het neutralisatiepunt. Bij de blancotitratie moest men 22.98ml NH4SCN toevoegen.
#oefening met ionische sterkte
#* Wat is de oplosbaarheid van CaSO4 in 0.0333M Na2SO4? Bereken eerst de ionische sterkte van deze elektrolyt(dus alleen van Na2SO4) en bereken aan de hand van die waarde de oplosbaarheid van CaSO4.

=== 19 januari 2011 ===
Theorie:
# Betrouwbaarheidsintervallen:
#* Verklaar volgende begrippen uit betrouwbaarheidsintervallen: s, Ïƒ, N, z, t, x Ì… (gem.), Âµ (uitgebreid verklaren)
#* Leid Ã©Ã©n van de definities af voor een betrouwbaarheidsinterval, vetrekkende van de basisprincipes van de statistiek
#* We hebben in de cursus minstens twee lichtjes afwijkende versies van het betrouwbaarheidsinterval gezien, geef die en leg uit wanneer die worden gebruikt.
#* Wat is het verband met t-testen?
#Spectrofotometer: In een spectrofotometer wordt elektromagnetische straling met bepaalde golflengte Î» doorheen een oplossing van een analiet met goed gekozen solvent gestuurd. Vertrekkende van de bron is de intensiteit van de straling P, als het doorheen de cuvet (optische weglengte b) met alleen solvent is gepasseerd is de intensiteit P'. Met precies Ã©Ã©n chromofoor in de oplossing heeft de uitgaande straal een intensiteit P". Extinctiecoëfficiënt is Îµ(Î»)
#* Wat bedoelt men met goed gekozen solvent?
#* Is P=P'? (motivatie)
#* Is concentratie c evenredig met P-P" of met P'-P"? (leg uit adhv basisprincipes)
#* Wat is strooistraling? Wat zijn de gevolgen hiervan?

Oefeningen:
# Een staal weegt 27,73mg en bestaat alleen maar uit KCl(MG 74,55) en FeCl2(MG 126,75). Met de Mohrmethode is er 18,48mL nodig van een 0,02237M AgNO3-oplossing om het chloride te neutraliseren. Bepaal massa van FeCl2 en massapercent van ijzer in het staal. (oplossing: 0,01761g en 27,98%)
# Bereken molaire oplosbaarheid van Ag3PO4 (Ksp=2,8E-18) gebufferd bij pH 6. De 3 Ka's van fosforzuur zijn gegeven. (oplossing 1,40E-3 M)

=== 13 januari 2010 ===
Theorie:
# Omschrijf aan de hand van een voorbeeld de termen precisie en nauwkeurigheid. Wat is hun oorsprong in de analytische scheikunde en tot welke types van fout en corresponderende mathematisch termen geven ze aanleiding?
# Gegeven oplossing van AgCl-neerslag in evenwicht met een bepaalde analytische concentratie aan KCl. Leid de formule af die de oplosbaarheid van AgCl geeft in functie van de analytische concentratie aan KCl. Bespreek het resulaat aan de hand van een grafiek. (Die 4 reactievergelijkingen krijg je ook gegeven)
# Bespreek de meest voorkomende detectoren in optische instrumenten.

Oefening:
# Hoe maak je een buffer van 1L met een pH van 9,6 wanneer je 0,200M HCl gebruikt en 0,300M Na2CO3. (Ka1 en Ka2 van H2CO3 ook gegeven)
# Teken kwalitatief de titratiecurve van een mengsel van Na2CO3 en HCO3- met een sterk zuur. Duid ook de delen aan.

=== 12 januari 2009 ===
Theorie:
# Gauss-distributie:
#* Omschrijf met woorden een Gauss-distributie. Welke factoren bepalen een Gauss-distributie?
#* Definieer standaardfout. Waarom is de standaardfout steeds kleiner dan de standaarddeviatie?
#* Voor een Gauss-distributie, wat is de kans dat een meting gelegen is tussen 0 en +1Ïƒ, tussen +1Ïƒ en +2Ïƒ? Wat is de kans dat een meting buiten de limieten Â±2Ïƒ van het gemiddelde gelegen is en kleiner is dan Î¼-2Ïƒ?
# Leid de formule af die toelaat om aan de hand van de vorderingsgraad de titratiecurve op te stellen voor een oplossing die Cl- bevat. Hoe moet deze formule gebruikt worden?
# Bespreek de verschillende aspecten van HPLC, aan de hand van de volgende vragen:
#*Gradiënt- en isocratische elutie.
#*Partitiechromatografie (normale en omgekeerde fase).
#*Ionenuitwisselingschromatografie (suppressorkolommen).
#*Size exclusion chromatografie (gelfiltratie en gelpermeatie).
#*Affiniteitschromatografie.
#*Chirale chromatografie.
Oefening (3 delen):
* Berekenen van standaarddeviatie en CV.
* Iets van oplosbaarheid.
* Titratiecurve opstellen voor 3 basen.

=== 18 januari 2008 ===
Theorie:
# Wat is het verband tussen betrouwbaarheidsintervallen en de z- en t-test?
# Bespreek de wet van Beer qua afleiding, toepassing en beperkingen.
# Chromatografie. Wat is de plaathoogte van een kolom en hoe wordt deze beÃ¯nvloed door de stroomsnelheid van de mobiele fase?
Oefening:
# Bereken de pH voor de titratie van 50,0 mL van een 0,10 M ethyleendiamine-oplossing met een 0,20 M oplossing van HCl na toevoegen van de volgende hoeveelheden zuur:
a) 0,0 mL HCl
b) 37,5 mL HCl
c) 50,0 mL HCl
Verantwoord steeds eventueel gemaakte benaderingen in je berekeningen.
Teken kwalitatief de titratiekurve en omschrijf de samenstelling van de oplossing in de verschillende gebieden (bv. Buffer van X en Y, sterk zuur Z, ...)
Voor Ethyleendiamine (H2NCH2CH2NH2 afgekort B) zijn de numerieke waarden van de opeenvolgende zuurdissociatieconstanten van BH2(2+) als volgt. Ka1 = 1,42 x 10^-7 en Ka2 = 1,18 x 10^-10

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Gran Plot vraag.
# Moleculaire Fluoriscentie vraag.
# Oplosbaarheid AgCl met concentratie aan KCl.
Oefeningen:
# De Volhard titratie wordt algemeen aangeraden voor de analyse van het heptachloor insecticide C10H5Cl7. Er is geen chloride of chloor in de matrix aanwezig. Het percentage van heptachloor wordt gegeven door: %hepatachloor = ((mlAg x cAg - mlSCN x cSCN) x 37.33)/staalmassa. Wat zegt deze berekening over de stoechimoterie van deze titratie (m.a.w. hoeveel chloride-ionen per molecule heptachloor reageren met 1 AgNO3)M = 373,22 g/mol?
# Bereken de oplosbaarheid van Mg(OH)2 in een 0.0167M oplossing van Ba(NO3)2 door gebruik te maken van:
#*Activiteiten.
#*Molaire concentraties.
#*Bereken ook de procentuele fout die gemaakt wordt door geen rekening te houden met de activiteiten. Ksp Mg(OH)2 = 7.1x10^-12 Neerslag Ba(OH)2 mag je verwaarlozen (tabel activiteitscoeffictien en ionische sterkte gegeven).
# Schrijf de uitdrukking voor [H3O+] in functie van enkele andere evenwichtscocentraties voor een 0.01M oplossig van HCl die in evenwicht is met een overmaat aan vast BaSO4.

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Bespreek soorten gevoeligheid+detectielimiet.
# Mengsel van NaOH NaHCO3 en Na2CO3.
# Kwantitatieve en kwalitatieve analyse bij gaschromatografie.
Oefening:
# Oplosbaarheid van MnS in buffer (Ka's en conc. H30+ gegeven).</text>

Analytische Basistechnieken

2017-12-17T20:00:46Z

Lotte: /* 21 januari 2014 NM */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==

Analytische basistechnieken is verplicht voor de chemici. Het wordt gedoceerd door prof Hendrickx. Meestal beperkt hij zich tot het aflezen van zijn slides, edoch hier en daar geeft hij extra informatie, die op het examen gevraagd kan worden. (De examenvragen worden aan het eind van elk hoofdstuk gegeven -> niet meer sinds 2010-2011)

==Examenvragen==

===Augustus 2017===
# Titratie van NaCl met AgNO3 met de vorderingsgraad. Ook de afleiding van ladingsbalans
# 3 methodes voor bepalen van metaal en ligand verhouding, 1 van kiezen en uitleggen
# Oplosbaarheid LiF iteratief uitwerken, rekening houden met ionische sterkte (oefeningen van in de les)
# Oefening ivm oplosbaarheid zilveroxalaat

===24 januari 2017 NM===
# Detectielimieten + formules, standaardadditie formules
# Alfa(1): definieren en formule van ph afhankelijkheid, titratiecurve voor zwak zuur en NaOH afleiden met vorderingsgraad
# Meest gebruikte vorm gaschromatografie?, 2 manieren voor kwalitatief onderzoek, 2 meest efficiënte manieren voor kwantitatief onderzoek, destructieve en niet destructieve detectoren uitleggen
# Oefening op buffer van triprotonisch zuur

===24 januari 2017 VM===
# Ppm bewijzen bij gas, specifiek gewicht, temperatuursafhankelijkheid
# Afleiding van extractie, ionenchromatografie met supressorkolom en alternatieven
# sigmoidale en lineair segement, Gran plot
# oefening met oplosbaarheid

===28 januari 2016 VM===
Theorie
#Wat bepaalt of we een colloïdale of kristallijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen? Wat ligt aan de basis van stabilisatie van een colloïdale neerslag? Hoe kunnen we deze neerslag toch filtreerbaar maken? Wat is het gevaar bij wassen van deze neerslag en hoe kan dit probleem opgelost worden?
#absorptiemeting
#*Wat is het verschil tussen het absorptiespectrum bij atomaire absorptie en moleculaire absorptie? Wat zijn de praktische gevolgen voor metingen bij atomaire absorptie?
#*Wat is het verschil tussen de spectra van moleculaire absorptie in gasfase of in oplossing? Welke methode van deze twee is het best bruikbaar voor kwalitatieve analyse?
#*Wet van Beer afleiden
#*Dit is een 'limiting law', verklaar.
#*Verklaar de invloed van strooilicht
#grafieken van in cursus fosforzuur/oxaalzuur/zwavelzuur
#*Welke curve hoort bij welk zuur?
#*Bespreek de equivalentiepunten (duidelijk voorkomen, afwezigheid van punten...)
#*Duid voor de curve van fosforzuur aan welke deeltjes in elk gebied belangrijk zijn voor de pH-bepaling (beging,vlak gebied (buffer), EP...)
#*Bereken voor de curve van fosforzuur de pH enkel met eenvoudige formules in de verschillende gebieden (start, midden vlak gebied, EP...)
Oefening
# Maak een buffer met een totaal volume van 1,00L en pH = 9,60 met 0,300 M Na2CO3 en 0,200 HCl. Ka1(H2CO3) = 4,45.10-7 en Ka2(H2CO3) = 4,69.10-11

=== 19 januari 2016 NM ===
#titratie NaCl met AgNO3. leid formules die het verloop van de titratiecurves geven mbv vorderringsgraad. Hoe wordt deze formule gebruikt.
#Definiïer de plaathoogte en bespreek de fysische invloeden op de factoren die de plaathoogte beïnvloeden en geef de grafiek hiervan.
#Belangrijkste eigenschappen van activiteitscoëfficiënten en leid de molaire oplosbaarheid af van LiF met de activiteiten te beschouwen.
#titratie van HCL en H2SO3 met NaOH, geef de grafiek en bespreek welke deeltjes er te vinden zijn waar en bereken de pH na toevoeging van 37,5mL van NaOH door systematisch te werken en toon aan dat de vereenvoudigingen kloppen

=== 19 januari 2016 VM ===
#pH amfiprotisch deeltje
#ppm bij gassen en oplossingen, specifiek gewicht + temperatuursafhankelijk of niet
#3 methodes vr stoichiometrie van complex met absorbantie
#oefening: oplosbaarheid Ag2C2O4 in oplossing met pH=4, Ksp en Ka's gegeven

===28 augustus voormiddag===
#
#*wat bepaalt of we een colloïdale of kristellijnen neerslag krijgen wanneer we 2 reagentia samenvoegen?
#*wat ligt aan de basis van de stabilisatie van een colloïdale neerslag.
#*hoe kunnen we deze neerslag verbeteren zodat deze toch te filteren is.
#*wat gebeurd er als we zo een verbeterde neerslag wassen en hoe kan dit soms opgelost worden.
#
#*leg uit wat aan de grondslag ligt van de scheiding van metaalkationen volgens de historische H2S methode.
#*Ka1 en Ka2 van H2S gegeven en dan uitleggen waarom de ene groter is dan de andere.
#*Grafiek uit de cursus van bij dit stukje en dan de helling van die rechte berekenen.
#
#*wat is het meest voorkomende type gaschromatografie.
#*op welke 2 manieren kan aan kwalitatieve analyse gedaan worden met gaschromatografie.
#*kwantitatieve analyse met gaschromatografie: uitleggen van interne standaard en standaardadditie.
#*bondig bespreken van de destructieve en niet-destructieve detector gebruikt bij gaschromatografie die we gezien hebben in de les
#oefening waarbij ge de pH van een mengsel van 2 stoffen moet bepalen en daarna de oplosbaarheid van een andere stof bepalen die in dat mengsel gedaan wordt.

===21 januari 2014 NM===
#
#* Omschrijf met woorden het concept standaardfout precies?
#* Beschrijft een gauss-curve perfect de verdeling van de meetresultaten in de analytische chemie? (uitleg)
#* Wat is het grote nut van s-pooled in de analytische chemie?
#* Wat is het verband tussen t (two tailed) en t (one tailed)? Leg uit m.b.v. Gauss-curves.
#* Indien een chemische analysemethode een normaaldistributie volgt die gekenmerkt wordt door een straalgemiddelde µ en een populatiestandaarddeviatie sigma. Geef dan de formule die toelaat de fractie F van het totaal aantal metingen te berekenen dat, bij een zeer groot aantal metingen, gelegen is tussen µ+a en µ+b. Toon met deze formule aan dat voor om het even welke analysemethode die een normaaldistributie volgt, er eenzelfde fractie van metingen zich bevindt tussen µ-2sigma; en µ+2sigma. Hoe groot is deze fractie?
#
#* Op wat berust de scheiding van metaalkationen op basis van de historisch belangrijke H2S methode?
#*Voor dit zwakke zuur zijn de numerieke warde voor de dissociatieconstanten gegeven. Waarom is Ka1 > Ka2?
#* Leid aan de hand van berekeningen de richtingscoëfficiënt af van de bijgevoegde grafiek. (=dalende rechte)
# Hoe wordt de plaathoogte H in chromatografie gedefinieerd? Schets de grafiek van de plaathoogte in functie van de stroomsnelheid van de mobiele fase. De afhankelijk kan gevat worden in een bepaalde vergelijking.
Schrijf en benoem deze en verklaar de verschillende componenten ervan aan de hand van de fysische verschijnselen zoals die zich voordoen in een kolom. Wat is het belangrijkste verschil tussen gaschromatografie en vloeistrofchromatografie in deze context?
# We lossen 445 mg AlCl3 (133,34 g/mol) op in 200 mL water. Het kation complexeert volledig met water tot Al(H20)6(3+) en heeft zure eigenschappen: Ka(Al(H2O)6(3+) = 1,4 x 10^-5
(a) Bereken de pH als -log(H+).
(b) Wat is de molaire oplosbaarheid van zilver wanneer we aan deze oplossing 860 mg aan AgNO3 (169,873 g/mol) toevoegen (Ksp,AgCl)= 1,82 x 10^-8?
Houd bij de berekeningen steeds rekening met de ionische sterkte van de oplossingen. De effectieve diameter van gehydrateerd AI(H20)5(OH)2+ bedraagt 0.6 nm.

===21 januari 2014 VM===
# Wat bepaald of er een colloïdale of kristallijnen neerslag vormt? Omschrijf de oorsprong van de stabilisatie van een colloïdale neerslag en hoe men dergelijke neerslag kan behandelen om een filtreerbare neerslag te krijgen. Wat zijn de gevaren bij het wassen en hoe kunnen deze vermeden worden? Waarom is Fe(OH)3 of zijn waterige oxide niet filtreerbaar in gewone omstandigheden, en wat kan je eraan doen? Plaat de Fajansmethode in de context van deze vraag.
# Leid de eenvoudigste formule af om de pH te schatten van amfiprotische deeltjes NaHA met cNaHA.
# Scheiding door extractie: Leid een formule af om te berekenen wat de concentratie is na i extracties van component A in een bepaalde hoeveelheid waterige fase door middel van telkens dezelfde hoeveelheid organische fase te gebruiken. - Waarom gebruikt men bij ionenchromatografie een suppressorkolom? Omschrijf de werking adhv een voorbeeld. Geef de twee alternatieven voor een suppressorkolom (+uitleg).
# Gegeven is een oplossing van 50,0mL met 0.10M HCl en 0.10M H2SO3 met pKa1=1.23*10-2 en pKa2=6.6*10-8. Er wordt getitreerd met 0.20M NaOH (a) Teken de titratiecurve en beschrijf de samenstelling van elk gebied (zwakke base, amfiprotisch zout,â€¦) (b) Bereken de pH na toevoegen van 37.5mL base. [Tip bij (b): gebruik de systematische methode, en zorg dat de relatieve fout op [H3O+] minder blijft dan 5%]

===22 Januari 2013 NM===
#wat is het verband tussen slitbreedte en kwalitatieve analyse?
#wat is de rol van strooilicht en niet effectief monochromatisch licht bij kwantitatieve analyse?
#bespreek de 3 methodes (continue variatie, mol-ratio en helling-ratio) om de stoichiometrie van een complex te bepalen aan de hand van de gegeven grafieken. Kunnen we hier nog andere informatie uithalen?
#leid 2 formules af die de titratiecurve van NaCl met AgNO3 beschrijven. Hoe gebruikt men ze?
#toon aan dat het equivalentiepunt steeds bij dezelfde pAg ligt
#geef 3 fysische methodes om het equivalentiepunt waar te nemen
# 0,1g H3PO4 (pKA's gegeven) wordt in 100 ml water opgelost en met 0,01M NaOH neutraal gemaakt. Wat zijn de molfracties aan H3PO4 en de geconjugeerde basen?
# Een staal bevat enkel KCl en FeCl2, molmassa's en totale zijn gegeven. Een Mohr-titratie wordt toegepast, gebruikte hoeveelheid AgNO3 en concentratie zijn gegeven. Bepaal de massa FeCl2 en het massapercentage aan Fe (atoommassa gegeven) in het staal.

===24 Januari 2012 NM===
Theorie
# Zuur/base
#* Differentierend / Leveling solvent
#* verband tussen Ka en Kb bij diprotisch afleiden
#* toon aan dat de alfa-waardes enkel afhankelijk zijn van de pH van de oplossing
#* afleiden titratiecurve van zwak zuur & sterke base a.d.h.v. vorderingsgraad. Hoe stel je vanuit deze formule diegene op van een sterk zuur en een sterke base? Zelfde vraag voor polyprotisch zwak zuur en sterke base.
# Chromatografie
#* wat is de meest gebruikte gaschromatografie? wat is de andere?)
#* hoe kan je bij gaschromatografie kwalitatief en staal analyseren
#* leg uit hoe je bij kwantitatieve analyse hier interne standaard en standaardadditie toepast
#* twee detectoren: destructieve en niet-destructieve voor gaschromatografie. Leg bondig uit
# Oefeningen
#* een combinatie oefening van het bepalen van een concentratie tijdens een titratie en statistische methodes
#* wat is het effect op de ionische sterkte als je NaOH bij a) MgCl2 b) HCL c) CH3COOH doet. (bespreken)

===26 augustus 2011===
Theorie
# Beschouw titratie van een zwak zuur met een sterke base. Hoe bepaal de titratiecurve a.d.h.v. de vorderingsgraad. Geef de afleiding voor vorderingsgraad. Hoe zit het dan voor titratie van een sterk zuur met een sterke base?
# Instrumenten
#* Wat is het verschil tussen de concentratiebepaling bij fluorescentie, absorptie en chemoluminescentie?
#* Wat is een interferentiefilter? Geef de afleding voor de formule \lambda=2\eta t
#* leg uit: fotodiode en fotomultiplier

Oefeningen
# standaardoefening op selectief neerslagen (is het mogelijk om bv Sr2+ en Hf4+ neer te slaan door OH- toe te voegen
# ook standaard: geef verhouding van 2 ionen in oplossing, Ksp's, Ka enz gegeven

=== 24 januari 2011 ===

(Misschien niet in die woorden,maar het kwam wel op deze vragen neer)

Theorie:
# Chromatografie:
#*Wat is de plaathoogte, geef een definitie en leid de formule af.
#*Bespreek de plaathoogte ifv de stroomsnelheid van de mobiele fase. Met welke functie kan deze omschreven worden? Ontleed en bespreek de onderdelen van deze functie. Welke factor zorgt voor het verschil tussen de plaathoogte ifv de mobiele fase bij gas en bij vloeistof?
# Standaardadditie etc
#* Hoe wordt de enkelvoudige standaardadditiemethode gebruikt? Leid de formule af.
#* Bespreek bondig de interne standaardmethode.
#* Welke detectielimieten zijn er? Leid de formules af en bespreek.

Oefeningen:
#oefening met Volhard-titratie.
#* 100.0ML staal, hoeveel miligram monochloroazijnzuur zit er in als je weet dat men het staal bewerkt met 1M NaOH zodat men een waterige oplossing van ClCh3COO- krijgt. Deze zuurt men aan en men voegt (concentratie gegeven) AgNO3 toe. De neerslag wordt afgefilterd en vervolgens voegt men 10.43 ml NH4SCN toe tot aan het neutralisatiepunt. Bij de blancotitratie moest men 22.98ml NH4SCN toevoegen.
#oefening met ionische sterkte
#* Wat is de oplosbaarheid van CaSO4 in 0.0333M Na2SO4? Bereken eerst de ionische sterkte van deze elektrolyt(dus alleen van Na2SO4) en bereken aan de hand van die waarde de oplosbaarheid van CaSO4.

=== 19 januari 2011 ===
Theorie:
# Betrouwbaarheidsintervallen:
#* Verklaar volgende begrippen uit betrouwbaarheidsintervallen: s, Ïƒ, N, z, t, x Ì… (gem.), Âµ (uitgebreid verklaren)
#* Leid Ã©Ã©n van de definities af voor een betrouwbaarheidsinterval, vetrekkende van de basisprincipes van de statistiek
#* We hebben in de cursus minstens twee lichtjes afwijkende versies van het betrouwbaarheidsinterval gezien, geef die en leg uit wanneer die worden gebruikt.
#* Wat is het verband met t-testen?
#Spectrofotometer: In een spectrofotometer wordt elektromagnetische straling met bepaalde golflengte Î» doorheen een oplossing van een analiet met goed gekozen solvent gestuurd. Vertrekkende van de bron is de intensiteit van de straling P, als het doorheen de cuvet (optische weglengte b) met alleen solvent is gepasseerd is de intensiteit P'. Met precies Ã©Ã©n chromofoor in de oplossing heeft de uitgaande straal een intensiteit P". Extinctiecoëfficiënt is Îµ(Î»)
#* Wat bedoelt men met goed gekozen solvent?
#* Is P=P'? (motivatie)
#* Is concentratie c evenredig met P-P" of met P'-P"? (leg uit adhv basisprincipes)
#* Wat is strooistraling? Wat zijn de gevolgen hiervan?

Oefeningen:
# Een staal weegt 27,73mg en bestaat alleen maar uit KCl(MG 74,55) en FeCl2(MG 126,75). Met de Mohrmethode is er 18,48mL nodig van een 0,02237M AgNO3-oplossing om het chloride te neutraliseren. Bepaal massa van FeCl2 en massapercent van ijzer in het staal. (oplossing: 0,01761g en 27,98%)
# Bereken molaire oplosbaarheid van Ag3PO4 (Ksp=2,8E-18) gebufferd bij pH 6. De 3 Ka's van fosforzuur zijn gegeven. (oplossing 1,40E-3 M)

=== 13 januari 2010 ===
Theorie:
# Omschrijf aan de hand van een voorbeeld de termen precisie en nauwkeurigheid. Wat is hun oorsprong in de analytische scheikunde en tot welke types van fout en corresponderende mathematisch termen geven ze aanleiding?
# Gegeven oplossing van AgCl-neerslag in evenwicht met een bepaalde analytische concentratie aan KCl. Leid de formule af die de oplosbaarheid van AgCl geeft in functie van de analytische concentratie aan KCl. Bespreek het resulaat aan de hand van een grafiek. (Die 4 reactievergelijkingen krijg je ook gegeven)
# Bespreek de meest voorkomende detectoren in optische instrumenten.

Oefening:
# Hoe maak je een buffer van 1L met een pH van 9,6 wanneer je 0,200M HCl gebruikt en 0,300M Na2CO3. (Ka1 en Ka2 van H2CO3 ook gegeven)
# Teken kwalitatief de titratiecurve van een mengsel van Na2CO3 en HCO3- met een sterk zuur. Duid ook de delen aan.

=== 12 januari 2009 ===
Theorie:
# Gauss-distributie:
#* Omschrijf met woorden een Gauss-distributie. Welke factoren bepalen een Gauss-distributie?
#* Definieer standaardfout. Waarom is de standaardfout steeds kleiner dan de standaarddeviatie?
#* Voor een Gauss-distributie, wat is de kans dat een meting gelegen is tussen 0 en +1Ïƒ, tussen +1Ïƒ en +2Ïƒ? Wat is de kans dat een meting buiten de limieten Â±2Ïƒ van het gemiddelde gelegen is en kleiner is dan Î¼-2Ïƒ?
# Leid de formule af die toelaat om aan de hand van de vorderingsgraad de titratiecurve op te stellen voor een oplossing die Cl- bevat. Hoe moet deze formule gebruikt worden?
# Bespreek de verschillende aspecten van HPLC, aan de hand van de volgende vragen:
#*Gradiënt- en isocratische elutie.
#*Partitiechromatografie (normale en omgekeerde fase).
#*Ionenuitwisselingschromatografie (suppressorkolommen).
#*Size exclusion chromatografie (gelfiltratie en gelpermeatie).
#*Affiniteitschromatografie.
#*Chirale chromatografie.
Oefening (3 delen):
* Berekenen van standaarddeviatie en CV.
* Iets van oplosbaarheid.
* Titratiecurve opstellen voor 3 basen.

=== 18 januari 2008 ===
Theorie:
# Wat is het verband tussen betrouwbaarheidsintervallen en de z- en t-test?
# Bespreek de wet van Beer qua afleiding, toepassing en beperkingen.
# Chromatografie. Wat is de plaathoogte van een kolom en hoe wordt deze beÃ¯nvloed door de stroomsnelheid van de mobiele fase?
Oefening:
# Bereken de pH voor de titratie van 50,0 mL van een 0,10 M ethyleendiamine-oplossing met een 0,20 M oplossing van HCl na toevoegen van de volgende hoeveelheden zuur:
a) 0,0 mL HCl
b) 37,5 mL HCl
c) 50,0 mL HCl
Verantwoord steeds eventueel gemaakte benaderingen in je berekeningen.
Teken kwalitatief de titratiekurve en omschrijf de samenstelling van de oplossing in de verschillende gebieden (bv. Buffer van X en Y, sterk zuur Z, ...)
Voor Ethyleendiamine (H2NCH2CH2NH2 afgekort B) zijn de numerieke waarden van de opeenvolgende zuurdissociatieconstanten van BH2(2+) als volgt. Ka1 = 1,42 x 10^-7 en Ka2 = 1,18 x 10^-10

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Gran Plot vraag.
# Moleculaire Fluoriscentie vraag.
# Oplosbaarheid AgCl met concentratie aan KCl.
Oefeningen:
# De Volhard titratie wordt algemeen aangeraden voor de analyse van het heptachloor insecticide C10H5Cl7. Er is geen chloride of chloor in de matrix aanwezig. Het percentage van heptachloor wordt gegeven door: %hepatachloor = ((mlAg x cAg - mlSCN x cSCN) x 37.33)/staalmassa. Wat zegt deze berekening over de stoechimoterie van deze titratie (m.a.w. hoeveel chloride-ionen per molecule heptachloor reageren met 1 AgNO3)M = 373,22 g/mol?
# Bereken de oplosbaarheid van Mg(OH)2 in een 0.0167M oplossing van Ba(NO3)2 door gebruik te maken van:
#*Activiteiten.
#*Molaire concentraties.
#*Bereken ook de procentuele fout die gemaakt wordt door geen rekening te houden met de activiteiten. Ksp Mg(OH)2 = 7.1x10^-12 Neerslag Ba(OH)2 mag je verwaarlozen (tabel activiteitscoeffictien en ionische sterkte gegeven).
# Schrijf de uitdrukking voor [H3O+] in functie van enkele andere evenwichtscocentraties voor een 0.01M oplossig van HCl die in evenwicht is met een overmaat aan vast BaSO4.

=== 14 januari 2008 ===
Theorie:
# Bespreek soorten gevoeligheid+detectielimiet.
# Mengsel van NaOH NaHCO3 en Na2CO3.
# Kwantitatieve en kwalitatieve analyse bij gaschromatografie.
Oefening:
# Oplosbaarheid van MnS in buffer (Ka's en conc. H30+ gegeven).</text>

Physical Chemistry of Biological Systems

2017-12-17T19:54:10Z

Lotte: /* 14 januari 2008 */

[[Categorie: Mabb]]
==Vakinformatie==
Sinds academiejaar 2014-2015 enkel nog door Hideaki Mizuno gedoceerd. Examen bestaat uit 2 vragen, schriftelijk voor te bereiden en mondeling te verdedigen.
In academiejaar 2011-2012 tot 2013-2014 werd het vak gedoceerd door Prof. Yves Engelborghs en Prof. Hideaki Mizuno. Daarvoor enkel Prof. Yves Engelborghs. Staat in de basisopleiding.

==Examenvragen==

===11 januari 2016===
1) Bespreek de binding equation, binding partition function en degree of association. Bespreek hierbij de Hill plot en de Scatchard plot. Leg dit ook uit voor multiple binding sites. Hoe is het voor 'echte' situaties? Gebruik O2 en hemoglobine.

2) De kinetica van self assembling van actine uitleggen. Hierbij gebruik maken van Mass Concentration, Number Concentration en Critical Concentration. Wat is treadmilling? Geef grafieken weer.

===12 januari 2015===
# Discuss Treadmilling in the formation of Actin Filaments. In your defense, include and explain the terms 'Mass Concentration', 'Number Concentration' and 'Critical Concentration'
# Discuss Fluorescent Correlation Spectroscopy, what information can we deduce with this technique. What adapation can we use to study the interactions of molecules?

===17 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de analyse self-assembling van myosine aan de hand van druk. Gebruik in je bespreking massaconcentratie, nummerconcentratie en kritische concentratie. Waarom kan 'pressure jump' gebruikt worden voor de analyse van de self-assembly?
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient)bij random walk. Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Bespreek de binding van een restrictie-enzyme aan DNA. Hoe beïnvloeden de zoutconcentratie en de lengte van het DNA de kinetica? Geef de gepaste vergelijkingen en grafieken en bespreek.
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie de denaturatie van DNA door ureum beschrijven?

===14 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de kinetica van actine polymerisatie. Gebruik de gepaste figuren en formules. Gebruik zeker massaconcentratie, nummerconcentratie en critica concentration
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient). Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie, ion condensation op DNA kwantitatief bespreken?
# Geef en bespreek 2 manieren om de dissociation rate(stond in vet) constant te bepalen voor een ligand L in een EL complex.
===18 januari 2011===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Bespreek hoe je de diffusieconstantie bepaalt met FCS.
# Hoe hangt de bindingssnelheid van een restrictie-enzyme af van de zoutconcentratie en lengte van DNA.
# Microtubuli-oscillaties bij hoge concentratie microtubuli.
# Linked function concept toepassen op denaturatie van proteïne door ureum.

===29 januari 2010===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Sigmoidale bindingscurve: haal maximum informatie uit grafiek.
# Counter ion condensation: ontwerp een experiment om exact de hoeveelheid counter-ionen te bepalen.
# Microtubulus-oscillaties
# Artikel over Random walk op DNA (rad51). (artikel voor te bereiden voor het examen, ter vervanging van de presentaties).
===12 januari 2009===
# Microtubulus-oscillaties en effect van tubuline-GMPPNP
# welke info haal je uit kinetische studies?
# counter ion condensation
# linked function concept in proteïne stabiliteit

===26 augustus 2008===
# In een oplossing met microtubuli wordt het GTP vervangen door een niet hydrolyseerbaar analoog GMPNPP (of zoiets). Wat gebeurt er?
# Hoe wordt de lengte van de myosine polymeren gereguleerd in vitro (in oplossing dus).
# Hoe kan er experimenteel aangetoond worden dat DNA omgeven worden door tegenionen.
# Een farmaco product bindt met proteïne, tijdens de bindingskineticastudies wordt er een lineare grafiek verkregen, maar het afgesneden stuk op de Y as is echter te klein om concludeerbare resultaten uit af te leiden. Welke informatie ontbreekt? Hoe zou je die wel kunnen bepalen?

===14 januari 2008===
# Proteïnen kunnen ontvouwen worden door het toedienen van ureum. Stel een model op via het 'linked function' concept om de invloed van ureum kwantitatief te beschrijven. (Of zoiets, ...).
# Wat beïnvloed de snelheidsconstante voor de specifieke binding van een restrictieenzyme aan DNA?
# Je hebt een ligand dat een signaal uitzend bij binding. Wanneer je de grafiek van de geobserveerde snelheidsconstante extrapoleert (naar L=0) bekom je een waarde die kleiner is dan de experimentele fout op de meettechniek. Hoe kun je de dissociatie-snelheidsconstante van L bepalen?
# Stel de partitiefunctie op voor één stuk DNA met een gap van 9 en een gap van 11 roosterpunten met een ligand dat bindt op 5 roosterpunten.

Physical Chemistry of Biological Systems

2017-12-17T19:53:44Z

Lotte: /* 26 augustus 2008 */

[[Categorie: Mabb]]
==Vakinformatie==
Sinds academiejaar 2014-2015 enkel nog door Hideaki Mizuno gedoceerd. Examen bestaat uit 2 vragen, schriftelijk voor te bereiden en mondeling te verdedigen.
In academiejaar 2011-2012 tot 2013-2014 werd het vak gedoceerd door Prof. Yves Engelborghs en Prof. Hideaki Mizuno. Daarvoor enkel Prof. Yves Engelborghs. Staat in de basisopleiding.

==Examenvragen==

===11 januari 2016===
1) Bespreek de binding equation, binding partition function en degree of association. Bespreek hierbij de Hill plot en de Scatchard plot. Leg dit ook uit voor multiple binding sites. Hoe is het voor 'echte' situaties? Gebruik O2 en hemoglobine.

2) De kinetica van self assembling van actine uitleggen. Hierbij gebruik maken van Mass Concentration, Number Concentration en Critical Concentration. Wat is treadmilling? Geef grafieken weer.

===12 januari 2015===
# Discuss Treadmilling in the formation of Actin Filaments. In your defense, include and explain the terms 'Mass Concentration', 'Number Concentration' and 'Critical Concentration'
# Discuss Fluorescent Correlation Spectroscopy, what information can we deduce with this technique. What adapation can we use to study the interactions of molecules?

===17 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de analyse self-assembling van myosine aan de hand van druk. Gebruik in je bespreking massaconcentratie, nummerconcentratie en kritische concentratie. Waarom kan 'pressure jump' gebruikt worden voor de analyse van de self-assembly?
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient)bij random walk. Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Bespreek de binding van een restrictie-enzyme aan DNA. Hoe beïnvloeden de zoutconcentratie en de lengte van het DNA de kinetica? Geef de gepaste vergelijkingen en grafieken en bespreek.
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie de denaturatie van DNA door ureum beschrijven?

===14 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de kinetica van actine polymerisatie. Gebruik de gepaste figuren en formules. Gebruik zeker massaconcentratie, nummerconcentratie en critica concentration
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient). Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie, ion condensation op DNA kwantitatief bespreken?
# Geef en bespreek 2 manieren om de dissociation rate(stond in vet) constant te bepalen voor een ligand L in een EL complex.
===18 januari 2011===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Bespreek hoe je de diffusieconstantie bepaalt met FCS.
# Hoe hangt de bindingssnelheid van een restrictie-enzyme af van de zoutconcentratie en lengte van DNA.
# Microtubuli-oscillaties bij hoge concentratie microtubuli.
# Linked function concept toepassen op denaturatie van proteïne door ureum.

===29 januari 2010===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Sigmoidale bindingscurve: haal maximum informatie uit grafiek.
# Counter ion condensation: ontwerp een experiment om exact de hoeveelheid counter-ionen te bepalen.
# Microtubulus-oscillaties
# Artikel over Random walk op DNA (rad51). (artikel voor te bereiden voor het examen, ter vervanging van de presentaties).
===12 januari 2009===
# Microtubulus-oscillaties en effect van tubuline-GMPPNP
# welke info haal je uit kinetische studies?
# counter ion condensation
# linked function concept in proteïne stabiliteit

===26 augustus 2008===
# In een oplossing met microtubuli wordt het GTP vervangen door een niet hydrolyseerbaar analoog GMPNPP (of zoiets). Wat gebeurt er?
# Hoe wordt de lengte van de myosine polymeren gereguleerd in vitro (in oplossing dus).
# Hoe kan er experimenteel aangetoond worden dat DNA omgeven worden door tegenionen.
# Een farmaco product bindt met proteïne, tijdens de bindingskineticastudies wordt er een lineare grafiek verkregen, maar het afgesneden stuk op de Y as is echter te klein om concludeerbare resultaten uit af te leiden. Welke informatie ontbreekt? Hoe zou je die wel kunnen bepalen?

===14 januari 2008===
# ProteÃ¯nen kunnen ontvouwen worden door het toedienen van ureum. Stel een model op via het 'linked function' concept om de invloed van ureum kwantitatief te beschrijven. (Of zoiets, ...).
# Wat beÃ¯nvloed de snelheidsconstante voor de specifieke binding van een restrictieenzyme aan DNA?
# Je hebt een ligand dat een signaal uitzend bij binding. Wanneer je de grafiek van de geobserveerde snelheidsconstante extrapoleert (naar L=0) bekom je een waarde die kleiner is dan de experimentele fout op de meettechniek. Hoe kun je de dissociatie-snelheidsconstante van L bepalen?
# Stel de partitiefunctie op voor Ã©Ã©n stuk DNA met een gap van 9 en een gap van 11 roosterpunten met een ligand dat bindt op 5 roosterpunten.</text>

Physical Chemistry of Biological Systems

2017-12-17T19:53:34Z

Lotte: /* 12 januari 2009 */

[[Categorie: Mabb]]
==Vakinformatie==
Sinds academiejaar 2014-2015 enkel nog door Hideaki Mizuno gedoceerd. Examen bestaat uit 2 vragen, schriftelijk voor te bereiden en mondeling te verdedigen.
In academiejaar 2011-2012 tot 2013-2014 werd het vak gedoceerd door Prof. Yves Engelborghs en Prof. Hideaki Mizuno. Daarvoor enkel Prof. Yves Engelborghs. Staat in de basisopleiding.

==Examenvragen==

===11 januari 2016===
1) Bespreek de binding equation, binding partition function en degree of association. Bespreek hierbij de Hill plot en de Scatchard plot. Leg dit ook uit voor multiple binding sites. Hoe is het voor 'echte' situaties? Gebruik O2 en hemoglobine.

2) De kinetica van self assembling van actine uitleggen. Hierbij gebruik maken van Mass Concentration, Number Concentration en Critical Concentration. Wat is treadmilling? Geef grafieken weer.

===12 januari 2015===
# Discuss Treadmilling in the formation of Actin Filaments. In your defense, include and explain the terms 'Mass Concentration', 'Number Concentration' and 'Critical Concentration'
# Discuss Fluorescent Correlation Spectroscopy, what information can we deduce with this technique. What adapation can we use to study the interactions of molecules?

===17 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de analyse self-assembling van myosine aan de hand van druk. Gebruik in je bespreking massaconcentratie, nummerconcentratie en kritische concentratie. Waarom kan 'pressure jump' gebruikt worden voor de analyse van de self-assembly?
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient)bij random walk. Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Bespreek de binding van een restrictie-enzyme aan DNA. Hoe beïnvloeden de zoutconcentratie en de lengte van het DNA de kinetica? Geef de gepaste vergelijkingen en grafieken en bespreek.
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie de denaturatie van DNA door ureum beschrijven?

===14 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de kinetica van actine polymerisatie. Gebruik de gepaste figuren en formules. Gebruik zeker massaconcentratie, nummerconcentratie en critica concentration
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient). Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie, ion condensation op DNA kwantitatief bespreken?
# Geef en bespreek 2 manieren om de dissociation rate(stond in vet) constant te bepalen voor een ligand L in een EL complex.
===18 januari 2011===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Bespreek hoe je de diffusieconstantie bepaalt met FCS.
# Hoe hangt de bindingssnelheid van een restrictie-enzyme af van de zoutconcentratie en lengte van DNA.
# Microtubuli-oscillaties bij hoge concentratie microtubuli.
# Linked function concept toepassen op denaturatie van proteïne door ureum.

===29 januari 2010===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Sigmoidale bindingscurve: haal maximum informatie uit grafiek.
# Counter ion condensation: ontwerp een experiment om exact de hoeveelheid counter-ionen te bepalen.
# Microtubulus-oscillaties
# Artikel over Random walk op DNA (rad51). (artikel voor te bereiden voor het examen, ter vervanging van de presentaties).
===12 januari 2009===
# Microtubulus-oscillaties en effect van tubuline-GMPPNP
# welke info haal je uit kinetische studies?
# counter ion condensation
# linked function concept in proteïne stabiliteit

===26 augustus 2008===
# In een oplossing met microtubuli wordt het GTP vervangen door een niet hydrolyseerbaar analoog GMPNPP (of zoiets). Wat gebeurt er?
# Hoe wordt de lengte van de myosine polymeren gereguleerd in vitro (in oplossing dus).
# Hoe kan er experimenteel aangetoond worden dat DNA omgeven worden door tegenionen.
# Een farmaco product bindt met proteÃ¯ne, tijdens de bindingskineticastudies wordt er een lineare grafiek verkregen, maar het afgesneden stuk op de Y as is echter te klein om concludeerbare resultaten uit af te leiden. Welke informatie ontbreekt? Hoe zou je die wel kunnen bepalen?
===14 januari 2008===
# ProteÃ¯nen kunnen ontvouwen worden door het toedienen van ureum. Stel een model op via het 'linked function' concept om de invloed van ureum kwantitatief te beschrijven. (Of zoiets, ...).
# Wat beÃ¯nvloed de snelheidsconstante voor de specifieke binding van een restrictieenzyme aan DNA?
# Je hebt een ligand dat een signaal uitzend bij binding. Wanneer je de grafiek van de geobserveerde snelheidsconstante extrapoleert (naar L=0) bekom je een waarde die kleiner is dan de experimentele fout op de meettechniek. Hoe kun je de dissociatie-snelheidsconstante van L bepalen?
# Stel de partitiefunctie op voor Ã©Ã©n stuk DNA met een gap van 9 en een gap van 11 roosterpunten met een ligand dat bindt op 5 roosterpunten.</text>

Physical Chemistry of Biological Systems

2017-12-17T19:53:22Z

Lotte: /* 18 januari 2011 */

[[Categorie: Mabb]]
==Vakinformatie==
Sinds academiejaar 2014-2015 enkel nog door Hideaki Mizuno gedoceerd. Examen bestaat uit 2 vragen, schriftelijk voor te bereiden en mondeling te verdedigen.
In academiejaar 2011-2012 tot 2013-2014 werd het vak gedoceerd door Prof. Yves Engelborghs en Prof. Hideaki Mizuno. Daarvoor enkel Prof. Yves Engelborghs. Staat in de basisopleiding.

==Examenvragen==

===11 januari 2016===
1) Bespreek de binding equation, binding partition function en degree of association. Bespreek hierbij de Hill plot en de Scatchard plot. Leg dit ook uit voor multiple binding sites. Hoe is het voor 'echte' situaties? Gebruik O2 en hemoglobine.

2) De kinetica van self assembling van actine uitleggen. Hierbij gebruik maken van Mass Concentration, Number Concentration en Critical Concentration. Wat is treadmilling? Geef grafieken weer.

===12 januari 2015===
# Discuss Treadmilling in the formation of Actin Filaments. In your defense, include and explain the terms 'Mass Concentration', 'Number Concentration' and 'Critical Concentration'
# Discuss Fluorescent Correlation Spectroscopy, what information can we deduce with this technique. What adapation can we use to study the interactions of molecules?

===17 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de analyse self-assembling van myosine aan de hand van druk. Gebruik in je bespreking massaconcentratie, nummerconcentratie en kritische concentratie. Waarom kan 'pressure jump' gebruikt worden voor de analyse van de self-assembly?
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient)bij random walk. Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Bespreek de binding van een restrictie-enzyme aan DNA. Hoe beïnvloeden de zoutconcentratie en de lengte van het DNA de kinetica? Geef de gepaste vergelijkingen en grafieken en bespreek.
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie de denaturatie van DNA door ureum beschrijven?

===14 januari 2013===
Mizuno(mondeling)
# Bespreek de kinetica van actine polymerisatie. Gebruik de gepaste figuren en formules. Gebruik zeker massaconcentratie, nummerconcentratie en critica concentration
# Bespreek MD(mean displacement), MSD(mean square displacement) en D(diffusion coefficient). Bespreek het verband tussen MSD en D. Waarom word meestal MSD gebruikt in plaats van MD?
Engelborghs (schriftelijk)
# Hoe kan je, gebruik makend van de linked function theorie, ion condensation op DNA kwantitatief bespreken?
# Geef en bespreek 2 manieren om de dissociation rate(stond in vet) constant te bepalen voor een ligand L in een EL complex.
===18 januari 2011===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Bespreek hoe je de diffusieconstantie bepaalt met FCS.
# Hoe hangt de bindingssnelheid van een restrictie-enzyme af van de zoutconcentratie en lengte van DNA.
# Microtubuli-oscillaties bij hoge concentratie microtubuli.
# Linked function concept toepassen op denaturatie van proteïne door ureum.

===29 januari 2010===
Enkel 1 en 2 mondeling.
# Sigmoidale bindingscurve: haal maximum informatie uit grafiek.
# Counter ion condensation: ontwerp een experiment om exact de hoeveelheid counter-ionen te bepalen.
# Microtubulus-oscillaties
# Artikel over Random walk op DNA (rad51). (artikel voor te bereiden voor het examen, ter vervanging van de presentaties).
===12 januari 2009===
# Microtubulus-oscillaties en effect van tubuline-GMPPNP
# welke info haal je uit kinetische studies?
# counter ion condensation
# linked function concept in proteÃ¯ne stabiliteit
===26 augustus 2008===
# In een oplossing met microtubuli wordt het GTP vervangen door een niet hydrolyseerbaar analoog GMPNPP (of zoiets). Wat gebeurt er?
# Hoe wordt de lengte van de myosine polymeren gereguleerd in vitro (in oplossing dus).
# Hoe kan er experimenteel aangetoond worden dat DNA omgeven worden door tegenionen.
# Een farmaco product bindt met proteÃ¯ne, tijdens de bindingskineticastudies wordt er een lineare grafiek verkregen, maar het afgesneden stuk op de Y as is echter te klein om concludeerbare resultaten uit af te leiden. Welke informatie ontbreekt? Hoe zou je die wel kunnen bepalen?
===14 januari 2008===
# ProteÃ¯nen kunnen ontvouwen worden door het toedienen van ureum. Stel een model op via het 'linked function' concept om de invloed van ureum kwantitatief te beschrijven. (Of zoiets, ...).
# Wat beÃ¯nvloed de snelheidsconstante voor de specifieke binding van een restrictieenzyme aan DNA?
# Je hebt een ligand dat een signaal uitzend bij binding. Wanneer je de grafiek van de geobserveerde snelheidsconstante extrapoleert (naar L=0) bekom je een waarde die kleiner is dan de experimentele fout op de meettechniek. Hoe kun je de dissociatie-snelheidsconstante van L bepalen?
# Stel de partitiefunctie op voor Ã©Ã©n stuk DNA met een gap van 9 en een gap van 11 roosterpunten met een ligand dat bindt op 5 roosterpunten.</text>