Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego | USOSownia - uniwersyteckie forum USOSoweNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Chemia kwantowa A

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-1CHKWAW3 Kod Erasmus / ISCED: 13.3 / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Chemia kwantowa A
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty minimum programowego dla studentów 3-go semestru (S1-CH)
Strona przedmiotu: http://tiger.chem.uw.edu.pl/index.php?i=wdchkw
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: polski
Kierunek podstawowy MISMaP:

chemia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Znajomość matematyki i fizyki na poziomie efektów kształcenia tych przedmiotów dla I roku studiów w Wydziale Chemii UW (poziom A)

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Omówienie podstawowych pojęć służących do opisu struktury elektronowej atomów i cząsteczek metodami chemii kwantowej

Pełny opis:

Celem wykładu jest zapoznanie studentów z następującymi zagadnieniami:

Podstawy chemii kwantowej: równanie Schrödingera, interpretacja funkcji falowej. Rozwiązania równania Schrödingera dla cząstki w pudle potencjału, oscylatora harmonicznego i rotatora sztywnego. Atom wodoru, orbitale atomowe. Przybliżenie jednoelektronowe, metoda Hartree-Focka dla atomów wieloelektronowych. Konfiguracje atomów wieloelektronowych, termy atomowe. Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na strukturę elektronową atomów. Przybliżenie Borna –Oppenheimera. Mechanizm powstawania wiązania kowalencyjnego. Orbitale molekularne. Konfiguracje cząsteczek, termy molekularne. Zastosowanie symetrii molekuł w teorii struktury elektronowej. Poziomy elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne cząsteczek dwuatomowych. Metoda Hückla i jej zastosowanie do znajdowania indeksów reaktywności. Zastosowanie jakościowych metod chemii kwantowej do przewidywania mechanizmów reakcji chemicznych (reguły Woodwarda-Hoffmanna). Struktura elektronowa jonów kompleksowych jednordzeniowych. Przykłady metod uwzględniania korelacji elektronowej. Metody funkcjonału gęstości. Oddziaływania międzycząsteczkowe.

Literatura:

1. Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej, "Atom i cząsteczka", WNT, Warszawa 2007

2. Włodzimierz Kołos, "Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone", PWN, Warszawa 1984

Efekty kształcenia:

Wiedza i umiejętności.

Student

-analizuje właściwości rozwiązań równania Schrödingera dla cząstki w pudle, oscylatora harmonicznego, rotatora sztywnego i atomu wodoru;

-potrafi wykorzystać znajomość rozwiązań równania Schrödingera dla prostych układów do przybliżonego opisu dynamiki atomów i molekuł

-stosuje język chemii teoretycznej (w tym model orbitalny Hartree-Focka) do opisu struktury elektronowej atomów, prostych cząsteczek (w ramach przybliżenia Borna-Oppenheimera) i jonów kompleksowych jednordzeniowych oraz oddziaływań międzycząsteczkowych

-stosuje jakościowe modele chemii kwantowej do wyjaśnienia przebiegu prostych reakcji chemicznych

Postawy. Student

-potrafi docenić podejście modelowe i teoretyczne w różnych dziedzinach życia, od nauki do gospodarki i życia codziennego.

-nabiera nawyków zdyscyplinowanego i uporządkowanego myślenia

Metody i kryteria oceniania:

Testy w czasie kilku wykładów.

Egzamin końcowy w formie pisemnej (pytania otwarte)

Praktyki zawodowe:

nie ma

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2017/18" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-01-26
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Jeziorska
Prowadzący grup: Małgorzata Jeziorska
Strona przedmiotu: http://tiger.chem.uw.edu.pl/index.php?i=mjezior#dyd
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Omówienie podstawowych pojęć służących do opisu struktury elektronowej atomów i cząsteczek metodami chemii kwantowej

(między innymi pojęć wykorzystywanych na zajęciach z Podstaw spektroskopii w następnym semestrze)

Pełny opis:

Podstawy mechaniki kwantowej (interpretacja funkcji falowej, równanie Schrödingera, mechanika kwantowa a wynik pomiaru zmiennej mechanicznej).

Omówienie rozwiązań równania Schrödingera dla oscylatora harmonicznego, rotatora sztywnego i atomu wodoru.

Spin elektronu. Symetria wieloelektronowej funkcji falowej.

Metoda wariacyjna znajdowania przybliżonych rozwiązań równania Schrödingera. Przybliżenie jednoelektronowe. Metoda Hartree-Focka.

Konfiguracje elektronowe atomów wieloelektronowych. Układy zamknięto- i otwartopowłokowe.

Funkcje dla stanów wzbudzonych atomu helu: trypletowego i singletowego.

Termy atomowe. Sprzężenie spin-orbita.

Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na strukturę elektronową atomów.

Mechanizm powstawania wiązania chemicznego w ujęciu metody orbitali molekularnych. Klasyfikacja orbitali molekularnych. Metoda LCAO MO.

Konfiguracje elektronowe i termy cząsteczek dwuatomowych.

Cząsteczki wieloatomowe. Zastosowanie symetrii molekuł w teorii struktury elektronowej. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

Struktura elektronowa związków kompleksowych jednordzeniowych.

Metoda Hückla jako przykład metody półempirycznej. Indeksy reaktywności.

Jakościowa teoria orbitali molekularnych. Reguły Woodwarda-Hoffmana.

Przybliżenie Borna-Oppenheimera. Krzywe energii potencjalnej dla cząsteczki dwuatomowej. Poziomy oscylacyjne i rotacyjne dla różnych stanów elektronowych cząsteczki dwuatomowej. Dysocjacja cząsteczki. Znajdowanie geometrii cząsteczek wieloatomowych.

Porównanie metody orbitali molekularnych z metodą wiązań walencyjnych. Przykłady metod uwzględniania korelacji elektronowej. Rachunek zaburzeń.

Opis struktury elektronowej przy pomocy metod opartych na teorii funkcjonału gęstości (DFT).

Oddziaływania międzycząsteczkowe.

Literatura:

M.Jeziorska, A.Tucholska, M.Hapka, T.Grining, "Chemia kwantowa - proste modele. Skrypt dla studentów zainteresowanych raczej innymi działami chemii." 2014

URI: https://depot.ceon.pl/handle/123456789/5367

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/19" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2018-10-01 - 2019-01-25

Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Jeziorska
Prowadzący grup: Małgorzata Jeziorska
Strona przedmiotu: http://tiger.chem.uw.edu.pl/index.php?i=mjezior#dyd
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Omówienie podstawowych pojęć służących do opisu struktury elektronowej atomów i cząsteczek metodami chemii kwantowej

(między innymi pojęć wykorzystywanych na zajęciach z Podstaw spektroskopii w następnym semestrze)

Pełny opis:

Podstawy mechaniki kwantowej (interpretacja funkcji falowej, równanie Schrödingera, mechanika kwantowa a wynik pomiaru zmiennej mechanicznej).

Omówienie rozwiązań równania Schrödingera dla oscylatora harmonicznego, rotatora sztywnego i atomu wodoru.

Spin elektronu. Symetria wieloelektronowej funkcji falowej.

Metoda wariacyjna znajdowania przybliżonych rozwiązań równania Schrödingera. Przybliżenie jednoelektronowe. Metoda Hartree-Focka.

Konfiguracje elektronowe atomów wieloelektronowych. Układy zamknięto- i otwartopowłokowe.

Funkcje dla stanów wzbudzonych atomu helu: trypletowego i singletowego.

Termy atomowe. Sprzężenie spin-orbita.

Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na strukturę elektronową atomów.

Mechanizm powstawania wiązania chemicznego w ujęciu metody orbitali molekularnych. Klasyfikacja orbitali molekularnych. Metoda LCAO MO.

Konfiguracje elektronowe i termy cząsteczek dwuatomowych.

Cząsteczki wieloatomowe. Zastosowanie symetrii molekuł w teorii struktury elektronowej. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

Struktura elektronowa związków kompleksowych jednordzeniowych.

Metoda Hückla jako przykład metody półempirycznej. Indeksy reaktywności.

Jakościowa teoria orbitali molekularnych. Reguły Woodwarda-Hoffmana.

Przybliżenie Borna-Oppenheimera. Krzywe energii potencjalnej dla cząsteczki dwuatomowej. Poziomy oscylacyjne i rotacyjne dla różnych stanów elektronowych cząsteczki dwuatomowej. Dysocjacja cząsteczki. Znajdowanie geometrii cząsteczek wieloatomowych.

Porównanie metody orbitali molekularnych z metodą wiązań walencyjnych. Przykłady metod uwzględniania korelacji elektronowej. Rachunek zaburzeń.

Opis struktury elektronowej przy pomocy metod opartych na teorii funkcjonału gęstości (DFT).

Oddziaływania międzycząsteczkowe.

Literatura:

M.Jeziorska, A.Tucholska, M.Hapka, T.Grining, "Chemia kwantowa - proste modele. Skrypt dla studentów zainteresowanych raczej innymi działami chemii." 2014

URI: https://depot.ceon.pl/handle/123456789/5367

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii.