Quantum chemistry Field of study: Chemistry
Programme code: 03-S1CH12.2018

Module name: Quantum chemistry
Module code: 0310-CH-S1-021
Programme code: 03-S1CH12.2018
Semester: summer semester 2019/2020
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 3
Description:
Moduł Chemia kwantowa ma za zadanie zapoznanie studentów z podstawami chemii kwantowej. W zakres przedmiotu wchodzą zatem następujące zagadnienia: przesłanki doświadczalne mechaniki kwantowej, jej aksjomatyczna konstrukcja, ścisłe rozwiązania równania Schroedingera (oscylator harmoniczny, rotator sztywny, atom wodoru, jony wodoropodobne), struktura atomów wieloelektronowych, zasady wyznaczania termów atomowych, postać równania Schroedingera dla atomów i cząsteczek wieloelektronowych, podstawowe sposoby rozwiązywania równania Schroedingera w ramach przybliżenia jednoelektronowego, podstawowe rodzaje wiązań (sigma, pi), struktura układów pi-elektronowych, najważniejsze metody obliczeniowe chemii kwantowej oraz zastosowanie chemii kwantowej do optymalizacji geometrii, określania właściwości fizykochemicznych i charakterystyki atomów oraz cząsteczek.
Prerequisites:
Znajomość elementarnych pojęć matematyki wyższej (pochodnej, całki, prostych równań różniczkowych). Znajomość rachunku wektorowo-macierzowego.
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
Zna podstawowe prawa fizyki i mechaniki klasycznej sformułowane w języku matematyki wyższej. [0310-CH-S1-021_1]
 CH_W19 [4/5]
Umie wyjaśnić własności cząsteczek dwuatomowych na podstawie prostych modeli struktury elektronowej [0310-CH-S1-021_10]
 CH_U19 [3/5]
Stosuje pojęcie hybrydyzacji do wyjaśnienia struktury małych cząsteczek [0310-CH-S1-021_11]
 CH_U16 [3/5]
Umie wyjaśnić strukturę elektronową oraz naturę wiązań cząsteczek zawierających elektrony π [0310-CH-S1-021_12]
 CH_U16 [2/5]
Umie posłużyć się metodami obliczeniowymi chemii kwantowej do wyznaczania optymalnej geometrii i wybranych własności molekularnych [0310-CH-S1-021_13]
 CH_U17 [5/5]
Rozumie wpływ współczesnej nauki (m.in. mechaniki kwantowej) na poziom nowoczesnych technologii [0310-CH-S1-021_14]
 CH_K03 [2/5] CH_K08 [1/5]
Zna podstawowe prawa mechaniki kwantowej oraz pojęcia takie jak: funkcja falowa, operator kwantowomechaniczny, postulaty mechaniki kwantowej, spin. [0310-CH-S1-021_2]
 CH_W02 [5/5] CH_W12 [4/5]
Zna podstawowe metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania równania Schroedingera dla prostych modeli fizycznych [0310-CH-S1-021_3]
 CH_W20 [4/5]
Rozumie strukturę elektronową atomów w korelacji z położeniem w układzie okresowym pierwiastków [0310-CH-S1-021_4]
 CH_W06 [5/5]
Rozumie mechanizm tworzenia się wiązań chemicznych i zna podstawowe rodzaje wiązań [0310-CH-S1-021_5]
 CH_W05 [4/5]
Zna i potrafi wyjaśnić budowę elektronową małych cząsteczek z wykorzystaniem pojęcia hybrydyzacji [0310-CH-S1-021_6]
 CH_W04 [4/5]
Zna najważniejsze metody obliczeniowe chemii kwantowej [0310-CH-S1-021_7]
 CH_W20 [3/5]
Umie wyznaczyć poziomy energetyczne w prostych układach kwantowych (oscylator harmoniczny, rotator sztywny, atom wodoru, jony wodoropodobne) [0310-CH-S1-021_8]
 CH_U18 [5/5]
Umie wyznaczyć poziomy energetyczne atomów (termy atomowe) [0310-CH-S1-021_9]
 CH_U16 [3/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
egzamin [0310-CH-S1-021_w_1]
Egzamin (pisemny lub ustny do wyboru przez studentów na pierwszym wykładzie) weryfikujący wiedzę w oparciu o treści wykładów i ćwiczeń oraz wskazaną w sylabusie literaturę
 0310-CH-S1-021_1 0310-CH-S1-021_10 0310-CH-S1-021_11 0310-CH-S1-021_12 0310-CH-S1-021_13 0310-CH-S1-021_14 0310-CH-S1-021_2 0310-CH-S1-021_3 0310-CH-S1-021_4 0310-CH-S1-021_5 0310-CH-S1-021_6 0310-CH-S1-021_7 0310-CH-S1-021_8 0310-CH-S1-021_9
kolokwium [0310-CH-S1-021_w_2]
Sprawdzian pisemny weryfikujący wiedzę oraz umiejętności w rozwiązywaniu zadań i problemów z zakresu chemii kwantowej
 0310-CH-S1-021_10 0310-CH-S1-021_11 0310-CH-S1-021_12 0310-CH-S1-021_6 0310-CH-S1-021_7 0310-CH-S1-021_8 0310-CH-S1-021_9
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [0310-CH-S1-021_fs_1]
Wykład omawiający podstawowe zagadnienia chemii kwantowej z użyciem środków audiowizualnych
 15
Praca ze wskazaną literaturą przedmiotu obejmująca samodzielne przyswojenie wiedzy odnośnie wskazanych zagadnień na wykładzie
 10 egzamin [0310-CH-S1-021_w_1]
laboratory classes [0310-CH-S1-021_fs_2]
Ćwiczenia laboratoryjne obejmujące obliczenia kwantowochemiczne
 30
Przygotowanie teoretyczne do zajęć z tematów poruszanych na wykładzie. Rozwiązywanie zagadnień podanych przez prowadzącego. Wykonanie prostych obliczeń kwantowochemicznych .
 50 kolokwium [0310-CH-S1-021_w_2]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)