Chemia kwantowa - laboratorium 1200-1CHMCHKWL3
Program laboratorium komputerowego:
Część I: posługiwanie się programem do operacji matematycznych wxMaxima.
1. Barwniki cyjaninowe - model cząstki w pudle.
2. Harmoniki sferyczne i orbitale atomu wodoru.
3. Krzywa energii potencjalnej molekuły H2 - model oscylatora harmonicznego i rotatora sztywnego.
4. Zastosowanie metody wariacyjnej.
Część II: wykonywanie obliczeń metodą Hartree-Focka i metodą Kohna-Shama dla atomów i molekuł (przy pomocy programu Gaussian z nakładką WebMO).
1. Struktura elektronowa atomów.
2. Struktura elektronowa molekuł dwuatomowych.
3. Struktura elektronowa molekuł wieloatomowych. Optymalizacja geometrii i wyznaczanie częstości drgań normalnych.
4. Analiza wpływu podstawienia izotopowego na częstości drgań normalnych.'
5. Badanie przebiegu reakcji chemicznej.
6. Obliczanie energii wzbudzeń elektronowych molekuł w modelu CIS.
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
W cyklu 2024Z: | W cyklu 2023Z: |
Efekty kształcenia
Laboratorium:
1. Rozszerzenie wiedzy zdobytej na wykładzie.
2. Zdobycie i rozwinięcie praktycznej umiejętności rozwiązywania zadań z mechaniki kwantowej i chemii kwantowej.
3. Wykorzystanie narzędzi do komputerowej manipulacji wyrażeniami matematycznymi do rozwiązywania zadań (w punkcie 2).
4. Zdobycie umiejętności stosowania w praktyce podstawowych technik obliczeniowych chemii kwantowej.
5. Poznanie, jak można wykorzystać wyniki obliczeń (punkt 4) do zdobycia interesujących chemika informacji o własnościach atomów i molekuł.
Kryteria oceniania
Laboratorium podlega zaliczeniu na ocenę.
Są dwa kryteria zaliczenia:
- dopuszczające (jakościowe): regulaminowa obecność na zajęciach plus pozytywna ocena aktywności (na podstawie oddanych opisów wykonanych podczas laboratorium zadań);
- ilościowe: na podstawie wyników sprawdzianów (patrz niżej).
Szczegółowe informacje o zaliczaniu laboratorium na podstawie wyników sprawdzianów:
1. Na początku każdego tygodnia zajęć 1 - 10 otrzymają Państwo zestaw 10 zadań do rozwiązania w domu. Zadania, w postaci załączników .pdf, wysyłane będą na Państwa indywidualne adresy e-mail.
2. Na początku każdego laboratorium 3 - 12 przeprowadzany będzie sprawdzian (5 - 7 min.), polegający na rozwiązaniu jednego zadania z zestawu zadań domowych z poprzedniego tygodnia. Wynik sprawdzianu oceniany będzie w skali od 0 do 5 punktów.
3. Wyniki 10 sprawdzianów będą podstawą do wystawienia oceny z laboratorium: poniżej 25 p. (2), 25 - 29 p. (3), 30 - 34 p. (3,5), 35 - 39 p. (4), 40 - 44 p. (4,5), 45 - 50 p. (5).
4. Osoby, które otrzymają ocenę 4,5 lub 5 z laboratorium, mogą przystąpić do krótkiego sprawdzianu (3 zadania o treści analogicznej do tych w zestawach 1 - 10, patrz punkt 1). Gdy dana osoba uzyska wynik zdawalający (nie ma kryterium ilościowego), zostanie zwolniona z egzaminu koncowego (z wykladu) z oceną taką, jak uzyskana ocena z laboratorium.
5. Drugą szansą zaliczenia laboratorium (lub poprawienia oceny) będzie wzięcie udziału w sprawdzianie zbiorczym (10 zadań, 90 min.) w ostatnim tygodniu zajęć (w uzgodnionym terminie, ale innym niż termin zajęć). Zadania będą analogiczne do tych na cotygodniowych sprawdzianach (ale nie identyczne); 2 lub 3 zadania mogą dotyczyć materiału wykładów i proseminariów, które odbyły się już po zakończeniu sprawdzianów 1 - 10. Skala ocen bez zmian. Osoba, która otrzyma ocenę 4,5 lub 5 na sprawdzianie zbiorczym, zostanie zwolniona z egzaminu taką samą oceną.
Praktyki zawodowe
Brak
Literatura
1. Lucjan Piela, "Idee chemii kwantowej", PWN, Warszawa, 2003.
2. Włodzimierz Kołos, "Chemia kwantowa", PWN, Warszawa, 1978.
3. Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej, "Atom i cząsteczka", WNT, Warszawa, 2007.
4. James B. Foresman, AEleen Frisch, "Exploring chemistry with electronic structure methods", Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, 1996.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: