Teoretická chemie - B403010
Anglický název: Theoretical Chemistry
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:3/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Další informace: http://www.vscht.cz/fch/cz/vyuka/
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Slavíček Petr prof. RNDr. Ph.D.
Záměnnost : N403007
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Úvod do moderních metod teoretické (výpočetní) chemie založených na částicovém pohledu na hmotu. Přednáška pokrývá základy kvantové chemie, spektroskopie, statistické termodynamiky, kinetické teorie, teorie chemických reakcí a molekulárního modelování a simulací.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)

Studenti budou umět:

Pochopit základní koncepce a zdroje kvantové mechaniky

Vyřešit jednoduché kvantově-mechanické úlohy s chemickými aplikacemi (částice v krabici, moment hybnosti)

Využívat kvantově chemické metody ke studiu atomů a molekul

Pochopit základní principy statistické termodynamiky

Vyřešit jednoduché statisticko-termodynamické úlohy s chemickými aplikacemi (reakce v plynné fázi)

Literatura -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)

Z: Atkins P.W., de Paula J., Physical Chemistry, Oxford University Press, 2010, 9780199543373

Z: Simons J., An Introduction to Theoretical Chemistry, Cambridge University Press, 2003, 0521823609

Z: Novák J. a kol., Fyzikální chemie - bakalářský a magisterský kurz, VŠCHT, Praha 2008, 9788070806753

D: Malijevský A., Lekce ze statistické termodynamiky, VŠCHT, Praha 2009. 9788070807101

Studijní opory -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (02.03.2018)

http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/N403007.html

Metody výuky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)

Přednášky, cvičení, ukázky a samostatná práce při cvičení

Sylabus -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)

1. Od elektronů a jader přes molekuly ke kondenzované fázi: klasická mechanika, kvantová mechanika a statistická mechanika.

2. Schrödingerova rovnice a její řešení pro částici v krabici: elektronová struktura polyenů a pevných látek, tunelování.

3. Jak vzniká chemická vazba: elektronová struktura atomů, Schrödingerova rovnice pro molekuly a její řešení.

4. Struktura mnohatomových molekul a výpočetní kvantová chemie: hybridizace, Hückelova metoda, ligandové pole, slabé mezimolekulové interakce, hyperplocha potenciální energie, molekulová symetrie.

5. Sledujeme molekuly I: absorpce a emise záření, rotační, IR a Ramanova spektra, NMR, difrakce.

6. Sledujeme molekuly II: elektronová spektroskopie a základy fotochemie, lasery.

7. Elektrické, magnetické a optické vlastnosti molekul, mezimolekulární síly a molekulární modely.

8. Principy statistické termodynamiky I: pojem souboru a pravděpodobnosti, Boltzmannovo rozdělení, střední hodnoty.

9. Principy statistické termodynamiky II: entropie a partiční funkce.

10. Ideální plyn: výpočet termodynamických funkcí z prvních principů.

11. Kapaliny a husté plyny: viriálový rozvoj, struktura a korelační funkce.

12. Kinetická teorie plynů.

13. Teorie chemická reakce: turistika na hyperploše potenciální energie:srážková teorie a teorie transitního stavu. Mechanismy reakcí.

14. Molekulární simulace: metoda Monte Carlo a molekulární dynamiky.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Jahoda Milan doc. Dr. Ing. (26.02.2018)

Matematika A, Fyzikální chemie I (A)

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (02.03.2018)

Průběžné zápočtové testy

Ústní zkouška

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1,5 42
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1,5 42
Účast na seminářích 0,5 14
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 10
Průběžné a zápočtové testy 40
Ústní zkouška 50