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Symmetrie-Betrachtungen sind ein leistungsfähiges Konzept zum Verständnis der Chemie; sie gestatten für eine ganze Reihe von Eigenschaften und Prozessen eine qualitativ richtige Abschätzung der zu erwartenden Ereignisse, ohne dafür rechenintensive Berechnungen zu bemühen. Hier werden wesentliche Grundlagen der Symmetrie in Anwendungen auf chemische Probleme behandelt.

Lerneinheiten des Tutorials

Symmetrie: Punktgruppe, SymmetrieelementeLevel 130 min.

Diese Lerneinheit eignet sich als Einstiegskapitel in die Symmetrie. Zunächst werden Beispiele für das Auftreten von symmetrischen Erscheinungen in der Natur als auch in vielen verschiedenen Bereichen des Lebens gegeben. Es folgen grundlegende Definitionen und eine Beschreibung von Symmetrieoperationen und Symmetrieelementen. Außerdem wird gezeigt, wie für Moleküle typische Sätze aus Symmetrie-Operationen durch Symmetrie-Punktgruppen systematisiert werden.

Symmetrie: Charakterentafeln, Aufbau und BenutzungLevel 345 min.

In dieser Lerneinheit wird der Aufbau und die Benutzung von Charakterentafeln als wichtiger Bestandteil der Symmetrieabhandlungen in der Chemie gelehrt.

Symmetrie: Irreduzible Darstellungen, Mulliken-SymbolikLevel 245 min.

In dieser Lerneinheit werden wesentliche Erkenntnisse aus der Gruppentheorie für die Behandlung der Symmetrie vorgestellt. Im Mittelpunkt stehen irreduzible Darstellungen und deren Charakterisierung mittels Mulliken-Symbolik.

Symmetrie: Orbitalsymmetrieerhalt bei chemischen ReaktionenLevel 245 min.

In dieser Lerneinheit wird dieses Prinzip der Erhaltung der Orbitalsymmetrie eingeführt und an dem Beispiel der Diels-Alder-Reaktionen diskutiert. Dabei wird insbesondere gezeigt, wie aus den denkbaren Produkten von mehreren Konkurrenzreaktionen das energetisch am günstigsten zu erreichende Produkt ermittelt werden kann.

Symmetrie: Woodward-Hoffmann-Regeln (Diels-Alder-Reaktionen)Level 230 min.

In dieser Lerneinheit werden Woodward-Hoffmann-Regeln eingeführt. Diese beschreiben die Bedingungen, unter welchen eine Cycloaddition symmetrieerlaubt ist.

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