Estudia

Horaris:

1. Tema 1 - Introducció. Matemàtiques de la mecànica quàntica. Postulats de la mecànica quàntica. Representació matricial. Equacions de valors i vectors propis. <p> Tema 2 - Mètodes aproximats. Principi variacional. Funcions variacionals linials. Teoria de pertorbacions independent del temps per a estats no degenerats. Teoria de pertorbacions per a nivell d'energia degenerats. Aplicacions a l'àtom d'heli. <p> Tema 3 - La molècula d'hidrogen. Mètode d'orbitals moleculars. Mètode de l'enllaç de valència. Mesomeria. Comparaciò de resultats obtinguts per les teories d'OM i d'EV. Càlculs més exactes. <p> Tema 4 - Mecànica Quàntica Molecular. Principi d'antisimetria. Orbitals-spin. Producte de Hartree. Determinants de Slater. Correlació de bescanvi. Aproximació de Hartree-Fock. Interacció de configuracions. Funcions d'ona a capa tancada. Funcions adaptades al spin. Funcions d'ona no restringides. Projecció de la funció d'ona. <p> Tema 5 - Teoria OM-SCF. Normalització de la funció d'ona d'una configuració electrònica a capa tancada. Expressió de l'energia. Equació de Hartree-Fock per als orbitals moleculars. Localització d'orbitals. Teorema de Brioullin. Equacions de Roothaan. Matriu de Fock. Minimització de l'energia. Matriu densitat. Anàlisi de població. <p> Tema 6 - Energia de correlació. Interacció de configuracions. Mètodes multiconfiguracionals. Teoria de pertorbacions de Moller-Plesset. Altres mètodes. Matrius densitat d'una partícula. Orbitals naturals. <p> Tema 7 - Mètodes de càlcul. Càlculs ab initio. Orbitals hidrogenoides, de Slater i gaussians. Bases utilitzades. Aproximacions semiempíriques: Hückel, Hückel extès, P.P.P. Mètodes CNDO, INDO, NDDO, MINDO, MNDO i AM1. Càlculs enllaç de valència. <p> Tema 8 - Propietats moleculars. Moment dipolar, moments multipolars. Gradient de camp elèctric. Potencial electrostàtic. Equacions de Hartree-Fock pertorbades. Derivades de l'energia respecte pertorbacions reals. Funcions de resposta. Influència de camps elèctrics i magnètics. Polaritzabilitat. Camps de forces. Mecànica molecular. <p> Tema 9 - Superfícies de potencial. Aproximació Born-Oppenheimer. Anàlisi de superfícies. Camí de reacció i punts estacionaris. Localització d'estats de transició. <p> Tema 10- Reactivitat Química. Us dels diferents nivells de càlcul. Estudis conformacionals Barreres de rotació i inversió. Ponts d'hidrogen. Dependència amb la base i BSSE.

Activitats d'avaluació:

Hi haurà un examen final que constarà de teoria (75%) i problemes (25%). A part, al llarg del semestre es proposarn diversos treballs que serviran per fer una avaluació continuada del progrès de l'estudiant. La nota que s'obtingui es sumaraà a la de l'examen fina. La nota global serà un 80% la de l'examen i un 20% de l'avaluació continuada.

És recomanable tenir les competències bàsiques per llegir textos en anglès, donat que es podrà fer servir material en aquesta llengua.

També és recomanable tenir un mínim coneixement de programació, donat que algunes de les aplicacions podran referir-se a desenvolupar aplicacions informàtiques.


Bibliografia bàsica:

Szabo A. i Ostlund N.S. (1989) "Modern Quantum Chemistry", 2nd Edition, McGraw-Hill, Nova York

Levine I.N. (1977) "Química Cuántica", AC, Madrid

Levine I.N. (1991) "Quantum Chemistry", 4th edition, Englewood Cliffs Eds., Prentice Hall, Nova York

McQuarrie D.A. (1983) "Quantum Chemistry", Oxford University Press

Atkins P.W. (1989) "Molecular Quantum Mechanics" (4th ed.), Oxford University Press, Nova York

Pilar F.L. (1990) "Elementary Quantum Chemistry", McGraw Hill, New York

Messiah A. (1975) "Mecánica Cuántica", ( 2 Vols. ), Ed. Tecnos, Madrid

McWeeny R. i Sutcliffe B.T. (1976) "Methods of Molecular Quantum Mechanics", Academic Press, Nova York

Carbó R. i Hernández J.A. (1976) "Introducción a la teoría de matrices", Alhambra, Madrid

Carbó R. i Riera A. (1978) "A General SCF Theory", Lecture Notes in Chemistry, Springer-Verlag, Berlin

Jorgensen P. i Simons J. (1981) "Second Quantization-Based Methods in Quantum Chemistry", Academic Press, Nova York

Fraga S. (editor) (1987) "Química Teórica" (3 vols), Colección Nuevas Tendencias, CSIC, Madrid

Schaefer H.F. (1972) "The Electronic Structure of Atoms and Molecules", Addison-Wesley, Reading

Schug J.C. (1972) "Introductory Quantum Chemistry", Holt, Rinehart and Winstron, Inc., Nova York

Moss R.E. (1973) "Advanced Molecular Quantum Mechanics", Chapman and Hall, Londres

Quinn C.M. (1973) "An Introduction to the Quantum Chemistry of Solids", Clarendon Press, Oxford

Cook D.B. (1974) "ab initio Valence Calculations in Chemistry", Butterworths

Hurley A.C. (1976) "Introduction to the Electron Theory of Small Molecules", Academic Press, Londres

Steiner E. (1976) "The Determination and Interpretation of Molecular Wave", Cambridge University Press, Londres

Mahanty J. i Ninham B.W. (1976) "Dispersion Forces", Academic Press, Londres

Levin A.A. (1977) "Solid State Quantum Chemistry", McGraw Hill, Nova York

Goodisman J. (1977) "Contemporary Quantum Chemistry", Plenum Press, Nova York

Segal G.A. (1977) "Semiempirical Methods of Electronic Structure Calculation" (2 parts), Plenum Press, Nova York

Cotton F.A. (1971) "Chemical Applications of Group Theory", 2nd ed., Wiley, Nova York (Hi ha una versió castellana: Limusa, Mèxic, 1977)

Schaefer H.F. (editor) (1977) "Applications of electronic structure theory", Plenum Press, Nova York

Schaefer H.F. (editor) (1977) "Methods of electronic structure calculations", Plenum Press, Nova York

Lowe J.P. (1978) "Quantum Chemistry", Academic Press, Nova York

Weissbluth M. (1978) "Atoms and Molecules", Academic Press, Nova York

Yates K. (1978) "Hückel Molecular Orbital Theory", Academic Press, Nova York

Kihara T. (1978) "Intermolecular Forces", Wiley, Nova York

Galindo A. i Pascual P. (1978) "Mecánica Cuántica", Ed. Alhambra, Madrid

Eisberg R. i Resnick R. (1979) "Física Cuántica", Limusa, Mèxic

Cohen-Tannoudji C. i Diu B. (1980) "Mécanique Quantique" (2 vols., 2a ed.) Hermann, París

Carsky P. i Urban M. (1980) "Ab initio calculations, methods and applications in chemistry". Lecture Notes in Chemistry, Vol. 15, Springer-Verlag, Berlín

Minkine V., Sinkine B. i Minieav R. (1982) "Théorie de la Structure Moleculaire", Mir, Moscou

Daudel R., Leroy G., Peeters D. i Sana M. (1983) "Quantum Chemistry", Willey, Chichester

Hout R.F. (1984) "Pictorical approach to molecular structure and reactivity", Wiley, Nova York

Dirac P.A.M. (1958) "The principles of quantum mechanics", Claredon Press, Oxford, 4th ed., reimpresa el 1984

Albright T.A., Burdett J.K. i Whangbo M-H (1985) "Orbital Interactions in Chemistry", John Wiley & Sons, Nova York

Clark T. (1985) "A handbook of computational chemistry", Wiley-Interscience, Nova York

Kaplan I.G. (1986) "Theory of molecular interactions", Elsevier, Amsterdam

Matthews P.S.C. (1986) "Quantum Chemistry of Atoms and Molecules", Cambridge University Press, Cambridge

Matsen F.A. i Pauncz R. (1986) "The unitary group in quantum chemistry", Studies in Physical and theoretical chemistry, Vol. 44, Elsevier, Amsterdam

Lawley K.P. (editor) (1987) "Ab initio methods in quantum chemistry. Parts I and II". Wiley Interscience, Chichester

Salem L. (1987) "Marvels of the Molecule", VCH Publishers, Nova York

Hinchliffe A. (1988) "Computational Quantum Chemistry", John Wiley & sons, Chichester

McWeeny R. (1989) "Methods of Molecular Quantum Mechanics" (2ond ed.), Academic Press, Nova York

Christoffersen R.E. (1989) "Basic principles and techniques of molecular quantum mechanics", Springer Verlag, Nova York

Parr R.G. i Yang W. (1989) "Density-Functional Theory of Atoms and Molecules", Oxford Univ. Press, Nova York

Rivail J.L. (1989) "Eléments de Chimie à l'usage des Chimistes", InterEditions / Editions du CNRS, París

Surjan P. (1989) "Second quantized approach to quantum chemistry - an elementary introduction", Springer-Verlag, Berlin

Kryacho E.S. i Ludeña E.V. (1990) "Energy density functional theory of many-electron systems", Kluwer, Dordrecht

Webster B. (1990) "Chemical Bonding Theory", Blackwell Scientific Publications, Oxford