Chemical Reactions. Basic Theory and Computing

این کتاب درسی فارغ التحصیل که توسط اساتید مجرب نوشته شده است، شامل مطالعه و محاسبه فرآیندهای واکنشی کارآمد است. متن با مسئله تعیین خواص واکنش شیمیایی با تجزیه فرآیندهای پیچیده به اجزای اولیه آنها آغاز می شود. در مرحله بعد، مشکل دو نقطه جرمی در حال برخورد بررسی شده و روابط بین شرایط اولیه و نتایج برخورد مورد بحث قرار می‌گیرد. شکست رویکردهای کلاسیک برای مطابقت با اطلاعات تجربی مورد بحث قرار گرفته و یک فرمول کوانتومی از محاسبه خواص دو جسم در حال برخورد ارائه شده است. نویسندگان با بحث در مورد روش‌های مورد استفاده برای محاسبه ساختار الکترونیکی واکنش‌دهنده‌ها و محصولات پلی‌الکترونیکی و فرمالیسم واکنش‌های دیاتوم‌های اتم، چگونگی گسترش فرمالیسم را به شرکای برخورد ساختاریافته توضیح می‌دهند. علاوه بر این، روابط بین ویژگی‌های سطح انرژی پتانسیل و نتایج دینامیک راکتیو مورد بحث قرار می‌گیرد.
روش‌هایی برای محاسبه احتمالات واکنش‌پذیر کوانتومی، کلاسیک و نیمه کلاسیک بر اساس مفاهیم و ابزارهای قبلاً بحث‌شده نیز مشخص شده‌اند و رفتارهای واکنشی اصلی معمولی حاصل از آن تحلیل می‌شوند. در نهایت، امکان ترکیب ابزارها و فناوری‌های محاسباتی مورد نیاز برای مقابله با شبیه‌سازی‌های پیچیده‌تر و همچنین شایستگی‌های مختلف و زیرساخت‌های محاسباتی توزیع‌شده مورد نیاز برای توسعه رویکردهای هم افزایی برای نوآوری ارائه شده است.

This graduate textbook, written by experienced lecturers, features the study and computation of efficient reactive processes. The text begins with the problem of determining the chemical reaction properties by first decomposing complex processes into their elementary components. Next, the problem of two colliding mass points is investigated and relationships between initial conditions and collision outcomes are discussed. The failure of classical approaches to match experimental information is discussed and a quantum formulation of the calculation of the properties of two colliding bodies is provided. The authors go onto describe how the formalism is extended to structured collision partners by discussing the methods used to compute the electronic structure of polyelectronic reactants and products and the formalism of atom diatom reactions. Additionally, the relationships between the features of the potential energy surface and the outcomes of the reactive dynamics, are discussed.
Methods for computing quantum, classical, and semi-classical reactive probabilities based on the already discussed concepts and tools are also featured and the resulting main typical reactive behaviors are analyzed. Finally, the possibility of composing the computational tools and technologies needed to tackle more complex simulations as well as the various competences and distributed computing infrastructure needed for developing synergistic approaches to innovation are presented.