CHEMIA TEORETYCZNA

średnio zaawansowany

obowiązkowy

Znajomość pojęć matematyki wyższej

Moduł: Chemia teoretyczna

Kierunek: CHEMIA

Specjalność: Chemia Podstawowa, Chemia Środowiska, Chemia Informatyczna, Chemia Leków

Studia II stopnia, stacjonarne

Zajęcia: wykład, laboratorium

Wykład:

1. Metody przybliżonego rozwiązywania równania Schroedingera. Zasada i metoda wariacyjna.

2. Metoda perturbacyjna. Rachunek zaburzeń Brillouina-Wignera (BW) i Rayleigha-Schroedingera (RS).

3. Jednowyznacznikowa funkcja falowa. Elementy macierzowe operatorów jedno- i dwu-elektronowych dla funkcji wyznacznikowej.

4. Równanie Schroedingera dla jednowyznacznikowej funkcji falowej. Metoda Hartree-Focka (HF).

5. Równania HF i Hartree-Focka-Roothana (HFR). Metoda pola samouzgodnionego (SCF).

6. Ortogonalizacja bazy funkcyjnej. Iteracyjne rozwiązywanie równań HFR. Metoda UHF i RHF.

7. Bazy funkcyjne i ich klasyfikacja.

8. Metody posthartree-fockowskie: rachunek zaburzeń Moellera-Plesseta.

9. Metody posthartree-fockowskie: metoda mieszania konfiguracji (CI).

10. Metody posthartree-fockowskie: metoda sprzężonych klasterów (CC).

11. Teoria funkcjonału gęstości elektronowej. Równania Kohna-Shama. Typy funkcjonałów.

12. Metody półempiryczne.

13. Oddziaływania międzycząsteczkowe.

14. Elementy mechaniki molekularnej.

15. Elementy termodynamiki statystycznej.

Laboratorium:

1. Podstawowe pojęcia i prawa mechaniki kwantowej.

2. Zastosowanie teorii grup w chemii kwantowej.

3. Ścisłe i przybliżone rozwiązania równania Schroedingera.

4. Pakiety obliczeniowe chemii kwantowej.

5. Metoda Hartree-Focka i metody posthartree-fockowskie.

6. Teoria funkcjonałów gęstości elektronowej.

7. Wyznaczanie optymalnej geometrii.

8. Krzywe energii potencjalnej.

9. Wyznaczanie struktury elektronowej atomów i cząsteczek.

10. Oddziaływania międzycząsteczkowe w chemii kwantowej.

1. L. Piela, Idee Chemii Kwantowej, PWN, Warszawa, 2003,

2. A. Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 1982

3. K. Gumiński, Elementy Chemii Teoretycznej, PWN, Warszawa, 1964.

4. I. N. Levine, Quantum Chemistry, Prentice Hall, 5 ed., 1999

Jak w module

wykład:

Egzamin ustny. Student losuje zestaw zawierający 5 pytań. Na przygotowanie się ma 15 minut. Prawidłowa odpowiedź na co najmniej 3 pytania zapewnia ocenę pozytywną.

Skala ocen:

2.0 – nieudzielenie poprawnych odpowiedzi na 3 pytania

3.0 – poprawna odpowiedź na 3 pytania;

4.0 – poprawna odpowiedź na 4 pytania;

5.0 – poprawna odpowiedź na 5 pytań.

Ocenę połówkową student uzyskuje przy niepełnej odpowiedzi na jedno z pytań

laboratorium:

Na zaliczenie z laboratorium składa się średnia ocena z: kolokwiów pisemnych (80%) oraz sprawozdań pisemnych (20%)

kolokwia:

3 kolokwia pisemne na punkty.

Skala ocen:

0 – 49 % punktów z kolokwiów – 2.0

50 - 59 % punktów z kolokwiów – 3.0

60 - 69% punktów z kolokwiów – 3.5

70 - 79% punktów z kolokwiów – 4.0

80 - 89% punktów z kolokwiów – 4.5

90 - 100% punktów z kolokwiów – 5.0

sprawozdania:

Student przygotowuje dwa sprawozdania z przeprowadzonych obliczeń kwantowochemicznych na podane w wymaganiach merytorycznych tematy.

Skala ocen:

3.0 – przedstawienia wyników

3.5 – wyniki wraz z elementami opisu użytych metod obliczeniowych

4.0 – wyniki wraz z opisem użytych metod obliczeniowych

4.5 – niekompletne opracowanie na ocenę 5.0

5.0 – wyniki wraz z częścią teoretyczną oraz z wnioskami z obliczeń

moduł:

Średnia ważona ocen z egzaminu(60%) i z laboratorium(40%)

nie dotyczy