Código	7470	Descripción
Crdts. Teor.	6	MECÁNICA CUÁNTICA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS. MÉTODOS HARTREE-FOCK Y DE INTERACCIÓN DE CONFIGURACIONES. MATRICES DE DENSIDAD. TEORÍA DEL FUNCIONAL DENSIDAD.
Crdts. Pract.	2
A efectos de intercambios en programas de movilidad, la carga de esta asignatura equivale a 10 ECTS.

Departamentos y Áreas
Departamentos	Área	Crdts. Teor.	Crdts. Pract.	Dpto. Respon.	Respon. Acta
QUÍMICA FÍSICA	QUIMICA FISICA	6	2

Estudios en los que se imparte

Licenciatura en Químicas - plan 1999

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Sin incompatibles

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Código	Asignatura
2843	QUIMICA CUANTICA AVANZADA

Matriculados (2014-15)

Sin Datos

Ofertada como libre elección (2014-15)

Sin departamento

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Horario (2014-15)

Sin horario

Grupos de matricula (2014-15)
Grupo (*)	Cuatrimestre	Turno	Idioma	Distribución (letra nif)
1	1er.	M	CAS	desde A hasta Z

(*) 1: 1 - CAS

Objetivos de las asignatura / competencias (2014-15)

Conocer la metodoogía cuántica empleada en el cálculo teórico de la estructura molecular.

Contenidos teóricos y prácticos (2014-15)

1. Espacios vectoriales y transformaciones lineales. Espacios vectoriales. Independencia lineal, bases. Producto interno. Ortonormalidad y conjuntos completos. Espacios de Hilbert. Operadores lineales. Operadores adjuntos, hermíticos y unitarios. Ecuación de autovalores. 2. Postulados de la Mecánica Cuántica. Observables y sus relaciones de conmutación. Definición de los estados, conjunto completo de observables que conmutan. Enunciado de los postulados. Principio de correspondencia. Principio de incertidumbre. El operador evolución temporal. Representaciones de Schrödinger, Heissenberg e Interacciones. 3. El momento angular. El momento angular de una partícula, operadores y funciones propias. Composición de momentos angulares. Momento angular total ([J\vec]). Relaciones de conmutación. Valores propios de J2 y Jz.. Vectores propios de J2 y Jz. Coeficientes de Clebsch-Gordan. Aplicación a dos momentos de spín [1/2]. 4. Atomos hidrogenoides. Separación del movimiento del centro de masas. Separación del momento angular. Solución de la ecuación de Schrödinger. Análisis de la función de onda u orbitales hidrogenóides. Consideraciones generales y métodos en Química Cuántica. 5. Métodos variacionales y perturbativos. El principio variacional. Método de variaciones lineales, los multiplicadores de Lagrange. Separación del hamiltoniano; operadores de orden cero y de perturbación. Desarrollos perturbativos de Rayleigh-Schrödinger y Brillouin-Wigner. 6. Introducción a la estructura electrónica molecular. El hamiltoniano molecular. Teorema de Ehrenfest. Aproximación de Born-Oppenheimer. La energía electrónica como potencial efectivo que actúa sobre los núcleos. La aproximación adiabática, concepto de superficie de energía potencial. Funciones de onda polielectrónicas. Principio de antisimetría. Determinantes de Slater. Segunda Cuantización. 7. Teorema del virial y teorema de Hellmann-Feynman. Teorema del virial. Teorema del virial y el enlace químico. Teorema de Hellmann-Feynman. Cálculo de la estructura electrónica molecular. 8. El modelo Hartree-Fock restringido (RHF). Funciones de ondas multielectrónicas para sistemas de capas cerradas y abiertas RHF. Ecuaciones de pseudoautovalores, autoconsistente (SCF). Energías monoelectrónicas, teorema de Koopmans. Teorema de Brillouin. Ecuaciones de Roothaan. 9. El modelo Hartree-Fock no restringido (UHF). Funciones de onda multielectrónicas en el método de diferentes orbitales para diferentes spines. Ecuaciones de Pople-Nesbet. Solución de las ecuaciones SCF. Problemas de ruptura de simetría. 10. Interacción de configuraciones. Teorema de expansión de la función de onda en determinantes de Slater. Configuraciones y funciones de base. Ecuación secular. Selección de configuraciones. Elementos de matriz. El problema de la consistencia de tamaño. 11. Métodos multiconfiguracionales y de enlace de valencia generalizado. Funciones multiconfiguracionales. Expresión de las energías electrónicas. Ecuaciones variacionales MCSCF. Representación de la función de onda por geminales. Antisimetrización de la función de onda. El problema de la ortogonalidad. Modelo GVB. Aproximación de apareamiento perfecto. 12. Métodos del Funcional de la Densidad. El operador densidad. Matrices de densidad reducidas para sistemas de fermiones. El teorema de Hohenberg-Kohn. La ecuaciones SCF de Kohn-Sham. Los potenciales y funcionales de intercambio y correlación. El modelo de Thomas-Fermi. Modelos de densidad local sin y con corrección del gradiente. Funcionales de correlación surgidos del análisis de la función de onda. Aplicaciones del cálculo de la estructura electrónica molecular. 13. El cálculo de la función de onda electrónica. Elección del método de cálculo de la estructura electrónica. Funciones de base. Funciones de base tipo Slater y tipo gaussianas. Contracción de las funciones de base. El problema de las bases no completas. Funciones de polarización. El espacio de configuración nuclear. Tipos de coordenadas. Simetría y constantes de movimiento. Optimización de geometrías. El teorema de Jahn-Teller. Interpretación de resultados. 14. Estados electrónicos moleculares. El cálculo de superficies de energía potencial. Determinación de puntos característicos en ellas, cálculo del hessiano. Teorema de Hellmann-Feynman aplicado al cálculo de los puntos característicos. Regla de no cruzamiento de estados y su rango de validez. 15. Tratamiento estático de la reactividad química. Mapas de densidad electrónica. Análisis de población de Mülliken y Löwdin. Momentos multipolares. Potenciales electrostáticos moleculares. Densidades de spín, el término de contacto de Fermi. El concepto del electrón frontera, orbitales HOMO y LUMO.

Más información

http://www.ua.es/centros/facu.ciencies/programas/03-04/quimica/optativas/B053-99-7470.PDF

Profesor/a responsable

San Fabian Maroto , Emilio

Metodología docente (2014-15)

No especificado

Tipo de actividades: teóricas y prácticas

No especificado

Profesores (2014-15)
	Grupo	Profesor/a
TEORIA DE 7470	1	San Fabian Maroto, Emilio

Enlaces relacionados

http://symmetry.otterbein.edu/

http:///webbook.nist.gov/chemistry/

http://web.utk.edu/~tbarnes/website/qm1/qm1.html

http://www.igc.ethz.ch/luethi-group/QCII/frame.html

http://www.kfa-juelich.de/nic-series/NIC-Series-e.html

http://www.phys.ncl.ac.uk/staff/njpg/symmetry/Molecules.html

http://www.ua.es/cuantica/docencia/qc_av/qc_av.html

http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qfa/default.html

Bibliografía

Ordenar por título del libro Ordenar por profesor que lo recomienda

A chemist`s guide to density functional theory Autor(es): KOCH, Wolfram ; HOLTHAUSEN, Max C. Edición: Weinheim : Wiley-VCH, 2008. ISBN: 978-3-527-30372-4 (rústica) Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ] Ab initio : molecular orbital theory Autor(es): Warren J. Hehre...[et al.] Edición: New York [etc.] : John Wiley and Sons, cop. 1986. ISBN: 0-471-81241-2 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Applied quantum chemistry Autor(es): NÁRAY-SZABÓ, Gábor; SURJÁN, Péter R.; ANGYÁN, János G. Edición: Dordrecht : D. Reidel, 1987. ISBN: 90-277-1901-2 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Chemical applications of group theory Autor(es): COTTON, F. Albert Edición: New York : Wiley-Interscience, 1990. ISBN: 0-471-51094-7 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Comprehensive handbook of chemical bond energies Autor(es): Luo, Yu-Ran Edición: Boca Raton : CRC Press, 2007. ISBN: 978-0-8493-7366-4 (cart.) Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO (*1) [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Modern quantum chemistry : introduction to advanced electronic structure theory Autor(es): SZABO, Attila; OSTLUND, Neil S. Edición: Mineola, N.Y. : Dover, 1996. ISBN: 0-486-69186-1 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ] Molecular electronic-structure theory Autor(es): HELGAKER, Trygve; JORGENSEN, Poul; OLSEN, Jeppe Edición: Chichester : John Wiley, 2004. ISBN: 0-471-96755-6 (cart.) Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO (*1) [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Enlace al recurso bibliográfico ] Quanta : a handbook of concepts Autor(es): ATKINS, Peter W. Edición: New York [etc.] : Oxford University Press, 1991. ISBN: 0-19-855573-3 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ] Química cuántica Autor(es): LEVINE, Ira N. Edición: Madrid : Prentice Hall, 2001. ISBN: 84-205-3096-4 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO (*1) [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ] Química teórica : estructura, interacciones y reactividad Autor(es): FRAGA, Serafín (coord.) Edición: Madrid : Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 1987. ISBN: 84-00-06607-3 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Química teórica II : estructura, interacciones y reactividad Autor(es): FRAGA, Serafín (coord) Edición: Madrid : Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 1987. ISBN: 84-00-06952-8 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] Química teórica III : estructura, interacciones y reactividad Autor(es): FRAGA, Serafín (coord.) Edición: Madrid : Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 1991. ISBN: 84-00-07131-X Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] The principles of quantum mechanics Autor(es): P.A.M. Dirac Edición: Oxford . ISBN: 0-19-852011-5 Recomendado por: SAN FABIAN MAROTO, EMILIO [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

(*1) Este profesor ha recomendado el recurso bibliográfico a todos los alumnos de la asignatura.

Fechas de exámenes oficiales (2014-15)
Convocatoria	Grupo (*)	fecha	Hora inicio	Hora fin	Aula(s) asignada(s)	Observ:
Pruebas extraordinarias de finalización de estudios	-1	27/10/2014				-
Periodo ordinario para asignaturas de primer semestre	-1	09/01/2015				-
Pruebas extraordinarias para asignaturas de grado y máster	-1	29/06/2015				-

(*) 1: 1 - CAS

Instrumentos y criterios de evaluación (2014-15)

Examen final

Examen final