Chemia kwantowa
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | W4-CH-S1-4-CK | Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
| Nazwa przedmiotu: | Chemia kwantowa | ||
| Jednostka: | Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych | ||
| Grupy: | |||
| Punkty ECTS i inne: |
3.00
LUB
5.00
(zmienne w czasie)
  zobacz reguły punktacji |
||
| Język prowadzenia: | (brak danych) | ||
| Skrócony opis: |
Moduł: Chemia Kwantowa Kierunek: Chemia Studia I stopnia: stacjonarne Zajęcia: wykład, laboratorium |
||
| Efekty uczenia się: |
Jak w module |
||
Zajęcia w cyklu "semestr letni 2020/2021" (zakończony)
| Okres: | 2021-02-22 - 2021-09-30 |
 
 zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Stanisław Kucharski, Monika Musiał | |
| Prowadzący grup: | Katarzyna Kowalska-Szojda, Stanisław Kucharski, Piotr Lodowski, Monika Musiał, Rafał Podeszwa | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Zaliczenie na ocenę |
|
| Sposób ustalania oceny końcowej: | Wykład: Egzamin ustny. Student losuje zestaw zawierający 4 pytania. Na przygotowanie się ma 15 minut. Skala ocen: 2.0 – nieudzielenie poprawnych odpowiedzi na co najmniej 2 pytania 3.0 – poprawna odpowiedź na 2 pytania; 4.0 – poprawna odpowiedź na 3 pytania; 5.0 – poprawna odpowiedź na 4 pytania. Ocenę połówkową student uzyskuje przy niepełnej odpowiedzi na jedno z pytań. Laboratorium: 4 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 Student ma prawo do dwóch kolokwiów poprawkowych z całości materiału. Moduł: Średnia ważona ocen z egzaminu (70%) i z laboratorium (30%). |
|
| Pełny opis: |
Wykład: Mechanika klasyczna – prawo Newtona. Przesłanki doświadczalne mechaniki kwantowej. Hipoteza de Broglie Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Teoria Bohra budowy atomu wodoru. Postulaty mechaniki kwantowej. Pojęcie funkcji falowej. Operatory kwantowo-mechaniczne. Równanie Schroedingera zależne i niezależne od czasu. Równanie własne operatora, wartości własne i funkcje własne. Notacja Diraca. Równanie Schroedingera dla cząstki swobodnej. Funkcje własne. Równanie Schroedingera dla cząstki w pudle potencjału. Wartości i funkcje własne. Rozkład poziomów energii translacyjnej. Równanie Schroedingera dla oscylatora harmonicznego. Wartości i funkcje własne. Poziomy wibracyjne cząsteczek. Równanie Schroedingera dla rotatora sztywnego. Wartości własne. Degeneracja. Przejścia rotacyjne, rozkład intensywności. Równanie Schroedingera dla atomu wodoru. Wartości własne. Funkcja falowa dla pojedynczego elektronu. Spin, orbitale i spinorbitale. Korelacja z teorią Bohra. Jony wodoropodobne. Atomy wieloelektronowe. Zabudowa elektronowa atomu, powłoki, podpowłoki, konfiguracje elektronowe. Termy atomowe. Zasada i metoda wariacyjna. Metoda Ritza. Przybliżenie jednoelektronowe. Funkcje jednoelektronowe w atomach i cząsteczkach. Pojęcie energii korelacji. Wiązanie chemiczne, orbitale i spinorbitale molekularne. Cząsteczka wodoru. Własności i poziomy energetyczne cząsteczek dwuatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych, cząsteczki wieloatomowe, bazy funkcyjne, przykłady obliczeń kwantowochemicznych. Metoda funkcjonałów gęstości (DFT). Metody oparte na funkcji falowej uwzględniające korelację elektronową. Optymalizacja geometrii cząsteczek. Laboratorium: Podstawowe prawa i pojęcia mechaniki kwantowej; ścisłe rozwiązania równania Schroedingera; budowa atomu i termy atomowe; cząsteczki dwu- i wieloatomowe – hybrydyzacja orbitali atomowych. | |
Zajęcia w cyklu "semestr letni 2021/2022" (w trakcie)
| Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Piotr Lodowski | |
| Prowadzący grup: | Katarzyna Kowalska-Szojda, Piotr Lodowski | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Zaliczenie na ocenę |
|
| Sposób ustalania oceny końcowej: | SPOSÓB USTALANIA OCENY KOŃCOWEJ MODUŁU: Średnia ważona wszystkich ocen z wykładu/egzaminu, łącznie z ocenami niedostatecznymi (70%) i oceny z laboratorium (30%). |
|
| Pełny opis: |
Moduł Chemia kwantowa ma za zadanie zapoznanie studentów z podstawami chemii kwantowej. W zakres przedmiotu wchodzą następujące zagadnienia: przesłanki doświadczalne teorii kwantowej, aksjomatyczna konstrukcja mechaniki kwantowej, ścisłe rozwiązania równania Schrödingera: cząstka w pudle potencjału, oscylator harmoniczny, rotator sztywny, atom wodoru (jony wodoropodobne), teoria orbitali molekularnych i teoria wiązań walencyjnych, natura wiązania chemicznego, struktura elektronowa prostych połączeń dwuatomowych, hybrydyzacja orbitali atomowych, podział kwanowochemicznych metod obliczeniowych, zasada wariacyjna, przybliżenie jednoelektronowe, podstawy formalizmu metody HF i DFT, podstawowe własności molekularne – orbitale molekularne, rozkład gęstości elektronowej, analiza populacyjna i rozkład ładunku, moment dipolowy, potencjał elektrostatyczny, podstawy metod optymalizacji geometrii, elementy metodyki obliczeń z zastosowaniem programów kwantowochemicznych. | |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Ślaski w Katowicach.