Podstawy chemii teoretycznej - laboratorium

obowiązkowe

Znajomość fizyki na poziomie kształcenia tego przedmiotu dla I roku studiów na Wydziale Chemii UW, podstawowe umiejętności pracy z komputerem.

w sali

Praktyczne przykłady zastosowania najprostszych metod chemii kwantowej do badania właściwości cząsteczek i przebiegu reakcji chemicznych.

Nauka korzystania z pakietu programów do obliczeń metodami chemii kwantowej (Gaussian) przy użyciu nakładki graficznej WebMO do przygotowania danych wejściowych i wizualizacji wyników obliczeń.

Wykonywanie na poziomie metody Hartree-Focka obliczeń dla atomów wieloelektronowych oraz cząsteczek dwuatomowych i wieloatomowych o zadanej geometrii. Zadania dotyczą zastosowania metody Hartree-Focka dla układów zamknięto- i otwartopowłokowych, związku wyników obliczeń z opisem struktury elektronowej atomów i cząsteczek w języku chemii kwantowej, działania metody pola samouzgodnionego (SCF), wpływu wyboru bazy funkcyjnej na wyniki obliczeń, klasyfikacji orbitali molekularnych i kryteriów tworzenia efektywnych kombinacji orbitali atomowych oraz badania właściwości atomów i cząsteczek.

Optymalizacja geometrii i obliczenia częstości drgań cząsteczek przy pomocy pakietu programów Gaussian z nakładką WebMO (na poziomie metody Hartree-Focka i metod funkcjonału gęstości DFT). Określanie charakteru punktu stacjonarnego na hiperpowierzchni energii potencjalnej, znajdowanie geometrii odpowiadających minimom energii i stanom przejściowym dla prostych cząsteczek wieloatomowych. Znajdowanie geometrii stanu przejściowego i minimów dla prostej reakcji typu SN2.

Całkowity nakład pracy 2*27 = 54 godziny

- udział w zajęciach: 30 godzin

- przygotowanie się do zajęć: 20 godzin

- konsultacje z prowadzącymi: 4 godziny

1.Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej, „Atom i cząsteczka”, WNT, 2007.

2. Włodzimierz Kołos, „Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone”, PWN, 1984.

3. Lucjan Piela, „Idee chemii kwantowej”, PWN, 2003.

4. Peter William Atkins, „Chemia fizyczna”, PWN, 2001.

Student zna i rozumie:

K_W01: rolę i miejsce chemii w strukturze nauk ścisłych i przyrodniczych oraz jej wkład w rozwój naszej cywilizacji. Zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, zna symbolikę, nomenklaturę i notację chemiczną, zna i rozumie zapis reakcji chemicznych.

K_W04: techniki komputerowe przydatne w pracy chemika.

K_W10: w zaawansowanym stopniu chemii kwantowej: postulaty mechaniki kwantowej ich zastosowanie do opisu atomów i molekuł. Zna programy komputerowe służące do obliczeń opartych na chemii kwantowej.

Sudent potrafi:

K_U10: stosować aparat pojęciowy i modele jakościowe chemii kwantowej do analizy i interpretacji własności atomów i molekuł oraz przebiegu prostych reakcji chemicznych a także oddziaływań międzymolekularnych.

Maksymalna liczba nieobecności umożliwiająca osiągnięcie efektów kształcenia się: 4

Zaliczenie na ocenę na podstawie liczby punktów uzyskanych z testów, sprawdzających na bieżąco opanowanie materiału, oraz dwóch zadań komputerowych, odbywających się w czasie zajęć w połowie i pod koniec semestru. Zaliczenie uzyskuje się po zdobyciu 50% punktów możliwych do zdobycia na testach i za zadania komputerowe. W przypadku niezaliczenia przedmiotu, możliwe jest przystąpienie w sesji poprawkowej do kolokwium z całości materiału.

nie ma