1310108690

1.    Podstawy teoretyczne metod ab initio i półempirycznych: metoda Hartree-Focka (HF), metoda pola samouzgodnionego (SCF), bazy funkcyjne, warianty RHF i UHF.

2.    Korelacja elektronów: granice dokładności przybliżenia jednoelektrodowego, korelacja statyczna i dynamiczna, energia korelacji.

3.    Mieszanie konfiguracji (Cl), konfiguracja stanu podstawowego, konfiguracje wzbudzone, twierdzenie Brillouina

4.    Metody wychodzące poza przybliżenie jednoelektrodowe: perturbacyjna metoda Mellera-Plesseta (MP), poprawki MPn, metoda wiązań walencyjnych (VB), metoda sprzężonych klasterów (CC).

5.    Teoria funkcjonału gęstości elektronowej (DFT): twierdzenie Hohenberga-Kohna, potencjał i energia wymienno-korelacyjna,

6.    Oddziaływania międzycząsteczkowe na gruncie chemii kwantowej: energia oddziaływania, energia wiązania, energia dysocjacji, energia elektrostatyczna, indukcyjna i dyspersyjna

7.    Oddziaływania niespecyficzne i specyficzne, oddziaływania elektrostatyczne i odpychania walencyjnego, oddziaływania koordynacyjne elektrono-donorowo-akceptorowe, wiązania wodorowe.

8.    Kwantowo-mechaniczny opis układów o symetrii translacyjnej: funkcje Blocha, struktura pasmowa; izolatory, półprzewodniki, metale.

9.    Mechanika oraz dynamika molekularna - określanie struktury oraz zmian konformacyjnych makrocząsteczek, pola siłowe, drgania normalne, energia drgań zerowych, termalizacja

10    Termodynamika statystyczna: rozkłady w statystyce klasycznej i kwantowej, pierwsza i druga zasada termodynamiki, entropia, funkcje termodynamiczne

11    Termodynamika statystyczna w opisie zachowania układów gazowych i krystalicznych: własności termodynamiczne gazu doskonałego, gazy niedoskonałe, teoria Debye’a ciepła właściwego ciał stałych, potencjał chemiczny, reakcje chemiczne, prawo działania mas, trzecia zasada termodynamiki.

12.    Termodynamika i kinetyka reakcji chemicznych na gruncie chemii kwantowej: hiperpowierzchnia energii potencjalnej, trajektoria największego spadku, hamiltonian drogi reakcji, etapy reakcji

13.    Przewidywanie charakterystyk widmowych metodami mechaniki kwantowej: widma rotacyjne i oscylacyjne w ujęciu mechaniki kwantowej, widma ramanowskie, widma elektronowe.

14.    Zastosowania teorii grup w chemii kwantowej: klasy elementów grupy, reprezentacje grupy, charaktery reprezentacji, baza reprezentacji, rozkład funkcji na funkcje, bazy reprezentacji nieprzywiedlnych

15.    Zastosowania teorii grup w spektroskopii molekularnej: reguły wyboru dla przejść elektronowych, reguły wyboru

w widmach w podczerwieni i Ramana_

Literatura podstawowa:

1.    L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2003.

2.    K. Gumiński, P. Petelenz, Elementy chemii teoretycznej, PWN, Warszawa 1989

3.    R. F. Nalewajski, Podstawy i metody chemii kwantowej: wykłady. PWN, Warszawa 2001.

4.    A. Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 1982 i wydania późniejsze.

5.    H. Buchowski, Elementy termodynamiki statystycznej, WNT, Warszawa 1998_

Literatura dodatkowa:

1.    L.D. Landau, J.M. Lifszyc, Mechanika kwantowa. Teoria nierelatywistyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.

2.    H. Haken, H.Ch. Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN, Warszawa, 2002

3.    H. Haken, H.Ch. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1998_

Planowane formy/działania/metody dydaktyczne:

wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi,

ćwiczenia rachunkowe_

Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta:

Efekty kształcenia U01-U04 będą sprawdzane na kolokwium.

Efekty W01-W04 będą sprawdzane na egzaminie.

Forma i warunki zaliczenia:

Zaliczenie ćwiczeń - kolokwium 25 pkt (6-8 zadań)

Egzamin pisemny: 5 pytań otwartych po 5 pkt. Łącznie 25 pkt 0-12.5 (0-50%) - 2;

13.0- 15.0 (51-60%)-3;

15.5- 17.5 (61-70%)-3.5;

18.0- 20.0 (71-80%)-4;

20.5- 22.5 (81-90%)-4.5;

23.0- 25.0 (91-100%)-5.