AR1 Conèixer les bases conceptuals de la Mecànica i la Química Quàntica AR2 Utilitzar adequadament les eines matemàtiques de la Química Teòrica AR4 Conèixer els mètodes específics de la Química Quàntica i els seus límits d'aplicació AR5 Interpretar el programari del camp i fer-hi petits desenvolupaments AR6 Utilitzar amb criteri els programaris de Química Teòrica AR7 Conèixer les eines més habituals de la modelització molecular AR8 Interpretar i correlacionar l'estructura dels materials i les seves propietats AR9 Saber utilitzar les propietats de simetria de la matèria AR10 Saber analitzar les superficies de potencial AR11 Aprendre a relacionar la dinàmica de les molècules amb la seva funció estructural o reactiva BR2 Treballar de forma autònomoa i amb iniciativa BR4 Resoldre problemes de forma efectiva BR5 Aprendre a aprendre BR7 Saber treballar en equip BR8 Aplicar coneixements i habilitats en contextos nous i multidisciplinaris relatius a l'àrea
1. 1. Introducció al programari de Química Computacional 1.1. Codis de càlcul 1.2. Visualitzadors de resultats 1.3. Entorns integrats 1.4. Formats d’arxius i conversors 2. 2. Aspectes pràctics dels càlculs d’estructura electrònica 2.1. Especificació de la geometria molecular 2.2. Elecció del tipus i tamany de la base 2.3. Càlculs Hartree-Fock i DFT 2.4. Càlculs post-HF 2.5. Anàlisi de resultats 3. 3. Superficies d’energia potencial 3.1. Optimització de la geometria molecular: localització de mínims i d’estats de transició 3.2. Espectres de vibració i propietats termodinàmiques 3.3. Creuament de superfícies d’energia potencial 4. 4. Interaccions moleculars i efectes del dissolvent 5. 5. Mètodes clàssics i mètodes híbrids
Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total Aprenentatge basat en problemes (PBL) 50,00 0 50,00 Elaboració individual de treballs 0 30,00 30,00 Total 50,00 30,00 80
Christopher J. Cramer (2006). Essentials in Computational Chemistry. John Wiley & Sons. Frank Jensen (2006). Introduction to Computational Chemistry, second edition. John Wiley & Sons. Catàleg
Activitats d'avaluació: Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat % Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Aplicacions de dificultat creixent d'utilització del programari de Química Teòrica (30%) Estudi computacional d'una reacció quimica Treball individual sobre un cas pràctic d'aplicació del programari, i exposició oral (70%)
La resolucion de los ejercicios practicos representa un 30% de la nota final. El 70% restante de la nota vendra dad por la realizacion y exposicion oral de un trabajo que consistira en el estudio teórico de una reacción química y caracterización de los reactivos, productos y estados de transición. El formato del trabajo deberá ser tipo “artículo”, que constara de los apartados siguientes: • Una breve Introducción del sistema que se estudia. Incluye básicamente una búsqueda bibliografica de antecedentes (estudios teóricos o experimentales) • Una sección de Detalles Computacionales donde se enumeran los métodos de calculo, bases, software, etc... utilizados en el estudio. • Una sección de Resultados donde se presentan los resultados obtenidos. Independientemente del tipo de proyecto asignado, se deberán discutir los siguientes puntos: o Se deberán realizar cálculos con al menos dos bases diferentes para determinar los posibles efecto de la base de cálculo en los resultados y conclusiones. o Se deberán realizar cálculos a nivel Hartree-Fock y al menos otro nivel de calculo post-Hartree-Fock (MP2, DFT, etc) para determinar el efecto de la correlación electrónica en los resultados y conclusiones. o Opcionalmente se podrán realizar otros cálculos complementarios como determinar el efecto del disolvente, o caracterización espectroscópica de reactivos y productos o Todos los puntos estacionarios (reactivos, productos, estados de transición) deberán ser caracterizados mediante el respectivo calculo de frecuencias vibracionales. o Se deberán determinar los parámetros termodinámicos (entalpía, entropía, y energía libre de reacción) y cinéticos de la reacción (energías de activación, constantes cinéticas*) y compararlos con valores bibliográficos (experimentales o teóricos). o Los resultados serán presentados en Tablas debidamente encabezadas donde han de constar los parámetros geométricos y energéticos principales del sistema a estudiar. • Una sección breve con las Conclusiones del estudio. • Bibliografía La extensión del trabajo no debería superar las 15-20 pág.
Cinètica química i dinàmica molecular Experimentació avançada en química física Introducció a la química computacional Mètodes de la química quàntica Química quàntica i espectroscòpia