Chemia kwantowa Kierunek studiów: Biofizyka
Kod programu: 03-S1BF12.2017

Nazwa modułu: Chemia kwantowa
Kod modułu: 0305-1BF-13-22
Kod programu: 03-S1BF12.2017
Semestr:
  • semestr letni 2019/2020
  • semestr letni 2018/2019
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: • Podstawy teoretyczne metod obliczeniowych chemii kwantowej. Metody oparte na przybliżeniu jednoelektronowym: metoda SCF w wariancie ab initio i półempirycznym. Efekty korelacyjne. Metody wychodzące poza przybliżenie jednoelektronowe: metoda perturbacyjna MP2, metoda mieszania konfiguracji i metoda sprzężonych klasterów. • Metody oparte na funkcji gęstości - metoda DFT. Równania Kohna - Shama. Metoda DFT oparta na równaniu zależnym od czasu (TDDFT) – widma elektronowe. Metody półempiryczne AM1 i PM3. • Zastosowanie metody DFT i metod półempirycznych do wyznaczania geometrii równowagowej i optymalnej konformacji cząsteczek o znaczeniu biologicznym. Zastosowanie metod kwantowochemicznych do wyznaczania widm molekularnych cząsteczek: widma elektrono-we, oscylacyjne oraz rezonansu magnetycznego. • Oddziaływanie międzycząsteczkowe, przybliżenie supermolekularne, błędy superpozycji bazy. Kwantowochemiczny opis wiązania wodorowego oraz wiązania z przeniesieniem ładunku. • Podstawy mechaniki molekularnej. Cząsteczki w temperaturach różnych od zera bezwzględnego. Elementy dynamiki molekularnej, generowanie możliwych konformacji ustalanie sta-bilnej konformacji makrocząsteczek. • Zastosowanie metod mechaniki molekularnej i chemii kwantowej do opisu procesów i własności przydatnych w projektowaniu leków: molekularne potencjały elektrostatyczne, ładunki cząstkowe, orbitale graniczne, dysocjacja wiązań na zajęciach laboratoryjnych student: • uczy się korzystania z pakietów obliczeniowych chemii teoretycznej i ich stosowania do rozwiązywania problemów chemicznych • wyznacza właściwości molekularne metodami chemii obliczeniowej • przygotowuje sprawozdania zawierające opis, analizę i wnioski dotyczące otrzymanych wyników w ramach pracy własnej student : • w oparciu o notatki z wykładów oraz literaturę uzupełniającą dąży do utrwalenia pozyskanej wiedzy • doskonali umiejętności niezbędne do rozwiązywania zadań i problemów z chemii metodami teoretycznymi • podejmuje próbę rozwiązania zadań i problemów zaproponowanych przez prowadzącego na wykładzie Egzamin obowiązkowy
Wymagania wstępne:
zna podstawowe pojęcia i twierdzenia z wybranych działów matematyki wyższej posiada podstawową wiedzę z poszczególnych działów chemii obejmującą: chemię nieorganiczną, organiczną i elementy chemii fizycznej
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
rozumie cywilizacyjne znaczenie chemii kwantowej i jej zastosowań [1BF_22_1]
KBF_W01 [2/5]
posiada podstawową wiedzę z zakresu chemii kwantowej [1BF_22_2]
KBF_W04 [3/5]
zna podstawowe oprogramowanie stosowane w modelowaniu molekularnym [1BF_22_3]
KBF_W08 [3/5]
potrafi korzystać z wybranych pakietów oprogramowania do analizy struktury molekularnej układów atomów [1BF_22_4]
KBF_U06 [3/5]
potrafi przygotować opracowanie zawierające opis, analizę i wnioski dotyczące otrzymanych wyników obliczeniowych [1BF_22_5]
KBF_U11 [3/5]
potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje i dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie [1BF_22_6]
KBF_U13 [2/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
kolokwium [1BF_22_w_1]
dwa kolokwia w ramach zajęć laboratoryjnych; termin kolokwium podany do wiadomości dwa tygodnie wcześniej; zadania podobnego typu do zadań rozwiązywanych na zajęciach laboratoryjnych; skala ocen 2-5
1BF_22_2 1BF_22_3 1BF_22_4 1BF_22_5 1BF_22_6
aktywność na zajęciach [1BF_22_w_2]
laboratorium: monitorowanie poprawności wykonywania pracy z pakietami obliczeniowymi; skala ocen 2-5
1BF_22_3 1BF_22_4 1BF_22_5 1BF_22_6
sprawozdanie [1BF_22_w_3]
Opracowanie zawierające opis stosowanych metod obliczeniowych, wyniki i wnioski dotyczące obliczeń teoretycznych przeprowadzonych w ramach zajęć laboratoryjnych; skala ocen 2-5
1BF_22_2 1BF_22_3 1BF_22_4 1BF_22_5 1BF_22_6
egzamin pisemny [1BF_22_w_4]
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie laboratorium; zakres materiału – wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach; skala ocen 2-5
1BF_22_1 1BF_22_2 1BF_22_3
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [1BF_22_fs_1]
wykład wybranych zagadnień podstawowych z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
30
lektura uzupełniająca , praca z podręcznikiem
40 egzamin pisemny [1BF_22_w_4]
laboratorium [1BF_22_fs_2]
Ćwiczenia laboratoryjne obejmujące naukę korzystania z głównych pakietów chemii obliczeniowej oraz ich użycie do rozwiązywania problemów chemicznych.
30
Zapoznanie się z instrukcją ćwiczeń; praca z podręcznikiem; przygotowanie sprawozdania z zajęć laboratoryjnych
20 kolokwium [1BF_22_w_1] aktywność na zajęciach [1BF_22_w_2] sprawozdanie [1BF_22_w_3]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)