Materials modeling Field of study: Chemical Technology
Programme code: W4-S1TC19.2024

Module name: Materials modeling
Module code: W4-TC-S1-5-MM
Programme code: W4-S1TC19.2024
Semester: winter semester 2026/2027
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 2
Purpose and description of the content of education:
Moduł Modelowanie materiałów ma za zadanie zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i metodami chemii obliczeniowej skupiając się przede wszystkim na rozwijaniu umiejętności korzystania z chemii obliczeniowej jako zaawansowanej metody badawczej, alternatywnej wobec tradycyjnych eksperymentów. Student zostanie zapoznany z ważniejszymi możliwościami wykorzystania metod mechaniki molekularnej i metod kwantowo-chemicznych do opisu struktury i własności cząsteczek chemicznych, a także do opisu zjawisk spektroskopowych. Treści zajęć: Zastosowanie obliczeń kwantowych w zielonej chemii: Wykorzystanie obliczeń kwantowo-chemicznych do analizy struktury i właściwości molekularnych; Badania energetyczne i strukturalne molekuł przy użyciu metod kwantowo-chemicznych; Optymalizacja warunków reakcji za pomocą podejścia teoretycznego. Projektowanie Zrównoważonych Materiałów: Wykorzystanie metod chemii teoretycznej do projektowania materiałów o mniejszym wpływie środowiskowym; Badania właściwości materiałów przy użyciu narzędzi obliczeniowych.
List of modules that must be completed before starting this module (if necessary): not applicable
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 i rozumie podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej . [W4-TC-S1-5-MM_01]
 TCh_W01 [4/5]
Zna metody mechaniki klasycznej i kwantowej wykorzystywane w modelowaniu molekularnym. [W4-TC-S1-5-MM_02]
 TCh_W01 [4/5]
Umie wyjaśnić budowę cząsteczek chemicznych, rozumie naturę wiązania chemicznego i potrafi scharakteryzować różne jego typy. [W4-TC-S1-5-MM_03]
 TCh_U01 [4/5]
Zna i rozumie metodykę przeprowadzenia obliczeń metodami kwantowo-chemicznymi i mechaniki molekularnej. [W4-TC-S1-5-MM_04]
 TCh_W01 [3/5]
Wykazuje znajomość podstawowych pakietów chemii kwantowej i mechaniki molekularnej. [W4-TC-S1-5-MM_05]
 TCh_W05 [3/5]
Ma podstawową wiedzę na temat planowania i wykonania eksperymentu numerycznego w zakresie metod kwantowo-chemicznych i mechaniki molekularnej. [W4-TC-S1-5-MM_06]
 TCh_W07 [3/5]
Posiada wiedzę na temat zasad projektowania układów molekularnych i reakcji z zachowaniem zasad zielonej chemii i zrównoważonego rozwoju. [W4-TC-S1-5-MM_07]
 TCh_W09 [3/5]
Potrafi zastosować wybrany program obliczeniowy do wyznaczenia struktury elektronowej oraz optymalnej geometrii molekuły. [W4-TC-S1-5-MM_08]
 TCh_U01 [4/5]
Potrafi wyznaczyć strukturę stanu przejściowego reakcji. [W4-TC-S1-5-MM_09]
 TCh_U01 [4/5]
Planuje i realizuje eksperyment numeryczny z zastosowaniem metod kwantowo-chemicznych zgodnie z zasadami zielonej chemii. [W4-TC-S1-5-MM_10]
 TCh_U05 [3/5]
Ma świadomość komplementarności badań teoretycznych i doświadczalnych i ich roli w poznawaniu struktury materii. [W4-TC-S1-5-MM_11]
 TCh_K04 [2/5]
Form of teaching Number of hours Methods of conducting classes Assessment of the learning outcomes Learning outcomes
lecture [W4-TC-S1-5-MM_sf_1] 15 Formal lecture/ course-related lecture [a01] 
Description [a03] 
Screen presentation [c07]  		exam W4-TC-S1-5-MM_01 W4-TC-S1-5-MM_02 W4-TC-S1-5-MM_04 W4-TC-S1-5-MM_05 W4-TC-S1-5-MM_06 W4-TC-S1-5-MM_07 W4-TC-S1-5-MM_11
laboratory classes [W4-TC-S1-5-MM_sf_2] 30 Screen presentation [c07] 
Working with a computer [d01] 
Laboratory exercise / experiment [e01]  		course work W4-TC-S1-5-MM_03 W4-TC-S1-5-MM_04 W4-TC-S1-5-MM_06 W4-TC-S1-5-MM_08 W4-TC-S1-5-MM_09 W4-TC-S1-5-MM_10 W4-TC-S1-5-MM_11
The student's work, apart from participation in classes, includes in particular:
Name Category Description
Developing practical skills [a03] Preparation for classes
activities involving the repetition, refinement and consolidation of practical skills, including those developed during previous classes or new skills necessary for the implementation of subsequent elements of the curriculum (as preparation for class participation)
Consulting materials complementary to those indicated in the syllabus [a04] Preparation for classes
agreeing on materials complementary to those indicated in the syllabus, supporting the implementation of tasks resulting from or necessary for class participation
Getting acquainted with the syllabus content [b01] Consulting the curriculum and the organization of classes
reading through the syllabus and getting acquainted with its content
Determining the stages of task implementation contributing to the verification of learning outcomes [c01] Preparation for verification of learning outcomes
devising a task implementation strategy embracing the division of content, the range of activities, implementation time and/or the method(s) of obtaining the necessary materials and tools, etc.
Studying the literature used in and the materials produced in class [c02] Preparation for verification of learning outcomes
exploring the studied content, inquiring, considering, assimilating, interpreting it, or organizing knowledge obtained from the literature, documentation, instructions, scenarios, etc., used in class as well as from the notes or other materials/artifacts made in class
Implementation of an individual or group assignment necessary for course/phase/examination completion [c03] Preparation for verification of learning outcomes
a set of activities aimed at performing an assigned task, to be executed out of class, as an obligatory phase/element of the verification of the learning outcomes assigned to the course
Analysis of the corrective feedback provided by the academic teacher on the results of the verification of learning outcomes [d01] Consulting the results of the verification of learning outcomes
reading through the academic teacher’s comments, assessments and opinions on the implementation of the task aimed at checking the level of the achieved learning outcomes
Development of a corrective action plan as well as supplementary/corrective tasks [d02] Consulting the results of the verification of learning outcomes
reviewing and selecting tasks and activities enabling the elimination of errors indicated by the academic teacher, their verification or correction resulting in completing the task with at least the minimum passing grade
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)