Theoretical Chemistry A

obowiązkowe

Znajomość matematyki i fizyki na poziomie A (w przypadku matematyki także "0") kształcenia tych przedmiotów dla I roku studiów w Wydziale Chemii UW lub na poziomie równoważnym, podstawowe umiejętności pracy z komputerem.

zdalnie

Przedstawienie podstawowej wiedzy o metodach obliczeniowych chemii kwantowej i termodynamiki statystycznej, ich zakresie stosowalności oraz oczekiwanej dokładności w rozwiązywaniu zagadnień chemii strukturalnej, spektroskopii, termochemii,oraz teorii reaktywności chemicznej.

Wykład ma za zadanie

a) przedstawić systematycznie wiedzę potrzebną do świadomego wykorzystania metod teoretycznej w chemii

b) zapoznać studenta z podstawowymi metodami teoretycznego opisu struktury elektronowej molekuł

c) zapoznać studenta z podstawowymi ideami termodynamiki statystycznej i metodami jej zastosowań w chemii

Podczas wykładu przedstawione zostaną następujące zagadnienia:

Teorie opisu struktury elektronowej oparte na funkcji falowej: methody SCF, CI, MP, i CC.

Teoria funkcjonału gęstości: metody LDA, GGA, TD-DFT. Metody stosowalne do wielkich molekuł: metody lokalne, półempiryczne, metody QM/MM.

Metody opisu ruchu jąder w molekułach.

Teoria własności i oddziaływań molekularnych.

Podstawy teorii pasmowej ciała stałego.

Podstawy kwantowej termodynamiki statystycznej i jej zastosowania do równowag chemicznych i teorii szybkości reakcji chemicznych.

Zastosowanie klasycznej termodynamiki statystycznej do opisu gazów i cieczy: rozwinięcie klasterowe, metoda Monte Carlo, metoda dynamiki molekularnej.

Wykład = 30 godzin.

Samodzielne przygotowanie do każdego wykładu (1,5 godziny tygodniowo) = 22 godziny.

Przygotowanie do egzaminu = 28 godzin.

Razem = ok. 80 godzin.

David O. Hayward, "Mechanika kwantowa dla chemików", PWN 2007

Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej, "Atom i cząsteczka", WNT 2007

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

WIEDZA: Po ukończeniu kursu student zna i rozumie

K_W01, K_W06, K_W07, K_W08

• chemię na poziomie zaawansowanym oraz miejsce chemii w systemie nauk

ścisłych i przyrodniczych, a także jej znaczenie dla rozwoju

ludzkości;

• pogłębione pojęcia z zakresu zaawansowanej matematyki niezbędne do

ilościowego opisu zjawisk i procesów chemicznych właściwych dla danej

specjalizacji chemicznej;

• matematyczny opis podstawowych zjawisk i procesów chemicznych, który

potrafi samodzielnie wyjaśnić;

• zaawansowane techniki z zakresu metod obliczeniowych właściwych dla

danej specjalizacji chemicznej;

UMIEJĘTNOŚCI: Po ukończeniu kursu student potrafi

K_U05, K_U06, K_U17

• samodzielnie planować i wykonywać badania teoretyczne w ramach

swojej specjalności chemicznej;

• w sposób krytyczny ocenić wyniki przeprowadzonych samodzielnie

obliczeń w ramach swojej specjalności chemicznej;

• posługiwać się językiem angielskim w stopniu niezbędnym do

korzystania z literatury fachowej z zakresu chemii i nauk pokrewnych

(poziom B2+ ESOKJ).

Egzamin końcowy pisemny (pytania otwarte). Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia Chemii teoretycznej A - laboratorium komputerowe. Warunkime zaliczenia jest uzyskanie 50% możliwych do zdobycia punktów

Nie przewiduje się praktyk zawodowych