Codi	7470	Descripció
Crdts. Teor.	6	MECÀNICA QUÀNTICA D'ÀTOMS I MOLÈCULES. MÈTODES HARTREE-FOCK I D'INTERACCIÓ DE CONFIGURACIONS. MATRIUS DE DENSITAT. TEORIA DEL FUNCIONAL DE DENSITAT.
Crdts. Pract.	2
A efectes d'intercanvis en programes de mobilitat, la càrrega d'aquesta assignatura equival a 10 ECTS.

Departamentos y Áreas
Departaments	Àrea	Crdts. Teor.	Crdts. Pract.	Dpto. Respon.	Respon. Acta
QUÍMICA FÍSICA	QUÍMICA FÍSICA	6	2

Estudis en què s'imparteix

Llicenciatura en Químiques - pla 1999

Prerequisitos

Sense incompatibles

Incompatibilitats de matricula per continguts equivalents
Aquesta assignatura és incompatible, per tenir continguts equivalents, amb les següents assignatures:
Codi	Assignatura
2843	QUÍMICA QUÀNTICA AVANÇADA

Matriculats (2013-14)

Sense Dades

Oferida com a lliure elecció (2013-14)
Nombre màxim d'alumnes:	Sense màxim
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Horari (2013-14)
Mode	Grup (*)	Data d’inici	Data de finalització	Dia	Hora d’inici	Hora d’fi	Aula
CLASSE TEÒRICA	1	09/09/2013	20/12/2013	J	16:00	18:00	0007P4035
	1	09/09/2013	20/12/2013	V	11:30	13:30	0007P4035
PRÀCTIQUES DE LABORATORI	1	17/10/2013	19/12/2013	J	18:00	20:00	0007P4018

(*) CLASE TEÓRICA
	1: 1 - CAS
(*) PRÁCTICAS DE LABORATORIO
	1: GRUPO 1 - CAS

Grups de matricula (2013-14)
Grup (*)	Quadrimestre	Torn	Idioma	Distribució (lletra nif)
1	1er.	M	CAS	des de A fins a Z

(*) 1: 1 - CAS

Objectius de l'assignatura / competències (2013-14)

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

Continguts teòrics i pràctics (2013-14)

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.

Enllaç al programa

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

Professor/a responsable

San Fabian Maroto , Emilio

Metodologia docent (2013-14)

Classes teòriques i pràctiques

Dependiendo del número de alumnos, las clases se impartirán en el aula del departamento, en el despacho del profesor o en Laboratorio de Química Cuántica.

Tipus d'activitats: teòriques i pràctiques

Altres

Se efectuarán utilizando un ordenador y se harán, en su mayor parte, durante la segunda parte de la asignatura, en el Laboratorio de Química Cuántica.

Professorat (2013-14)
	Grup	Professor
TEORIA DE 7470	1	San Fabian Maroto, Emilio
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE 7470	1	Pérez Jiménez, Angel Jose
		San Fabian Maroto, Emilio

Enllaços relacionats

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

Bibliografia

Ordena pel títol del llibre Ordena pel professor que recomana

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

(*1) Aquest professor ha recomanat el recurs bibliogràfic a tot l'alumnat de l'assignatura.

Dates d'exàmens oficials (2013-14)
Convocatòria	Grup (*)	Data	Hora d’inici	Hora d’fi	Aules assignades	Observacions:
Proves extraordinarias de finalització d'estudis	-1	27/11/2013				-
Període ordinari per a assignatures de primer semestrre	-1	15/01/2014				-
Proves extraordinàries de assignatures de grau i màster	-1	04/07/2014				-

(*) 1: 1 - CAS

Instruments i criteris d'avaluació (2013-14)

Avaluació contínua

Para aprobar la asignatura, hay dos vías: - Procedimiento ordinario: Se efectuará una avaluación continua: Participación en clase, exposición de temas, realización de prácticas, guión-resumen de las prácticas realizadas. - Procedimiento extraordinario: Examen final de teoría y de prácticas.