Teoria grup w chemii 1200-1TEGRWL
Podstawowe pojęcia teorii grup. Grupy, podgrupy, klasy. Symetria cząsteczek i grupy symetrii. Elementy i operacje symetrii. Płaszczyzny i odbicia. Środek symetrii i inwersja. Osie właściwe i niewłaściwe i odpowiednie obroty. Iloczyny operacji symetrii. Punktowe grupy symetrii. Systematyczny sposób określania symetrii cząsteczek. Reprezentacje grup. Przypomnienie właściwości macierzy i wektorów. Reprezentacje grup: przywiedlne i nieprzywiedlne. Wielkie twierdzenie o ortogonalności i jego 5 konsekwencji. Tabele charakterów. Reprezentacje grup cyklicznych. Teoria grup a mechanika kwantowa. Symetria funkcji falowych i klasyfikacja poziomów energetycznych. Iloczyn prosty reprezentacji. Określenie symetrii funkcji podcałkowej. Kontekst spektroskopii: reguły wyboru, klasyfikacja przejść. Kontekst rozwiązywania równania Schrödingera - quasidiagonalizacja. Operatory rzutu i konstrukcja funkcji o zadanej symetrii. Symetria orbitali molekularnych i orbitale symetrii. Przykład: orbitale symetrii w metodzie Hückla. Symetria termów atomowych, termów kompleksów metali przejściowych i termów molekuł wieloatomowych. Reguły wyboru przejść elektronowych. Drgania cząsteczek i ich symetria. Drgania normalne i wyznaczanie ich symetrii. Wyznaczanie stałych siłowych. Reguły wyboru przejść oscylacyjnych. Symetria a przebieg reakcji. Reguły Woodwarda-Hoffmana.
Całkowity nakład pracy (obejmuje wykład i ćwiczenia, łącznie 3 punkty ECTS): 75 godz.
w tym:
- udział w zajęciach - 30 godz.
- przygotowanie się do zajęć poprzez : 20 godzin
- przygotowanie do kolokwiów - 10 godz.
- konsultacje z prowadzącymi: 10 godzin
- obecność na kolokwiach: 5 godzin
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Umiejętność posługiwania się teorią grup w zagadnieniach chemii kwantowej (klasyfikacja stanów molekuły), spektroskopii atomowej i molekularnej (reguły wyboru przejść ), i innych działach chemii (symetria w reakcjach chemicznych).
Efekty uczenia się:
K_W04: w zaawansowanym stopniu pojęcia z zakresu matematyki umożliwiająca posługiwanie się aparatem matematycznym w chemii i naukach biomedycznych.
K_W13: w zaawansowanym stopniu modele chemii kwantowej oraz ich zastosowanie do opisu atomówi molekuł. Zna programy komputerowe służące do obliczeń opartych na chemii kwantowej.
Kryteria oceniania
2 kolokwia na których studenci rozwiązują zadania dotyczące ustalania i wykorzystywania symetrii w zagadnienich chemicznych
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
F. A. Cotton, "Teoria grup. Zastosowania w chemii", PWN, Warszawa 1973
M. Hamermesh, "Teoria grup w zastosowaniu do zagadnień fizycznych", PWN, Warszawa 1968
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: