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: |
|
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 |
aktywność na zajęciach [1BF_22_w_2] | laboratorium: monitorowanie poprawności wykonywania pracy z pakietami obliczeniowymi; skala ocen 2-5 |
1BF_22_3 |
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 |
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 |
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] |
Załączniki |
---|
Opis modułu (PDF) |
Sylabusy (USOSweb) | ||
---|---|---|
Semestr | Moduł | Język wykładowy |
(brak danych) |