The students will know:

• theoretical foundations of quantum theory of atoms and molecules

• the work with the basic SW in quantum chemistry

• how to formulate and solve problems related to the structure and properties of molecules and molecular systems

Student bude umět:

teoretické základy kvantové teorii atomů a molekul

ovládat základní software používaný v kvantové chemii

zformulovat a vyřešit úlohy týkající se struktury a vlastností molekul a molekulových komplexů

Elaboration of an individual project.

The oral exam.

Vypracování individuálního projektu

Ústní zkouška

R: A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. Dover Publications, 1996, 0486691861.

R: I. Levine: Quantum chemistry. Prentice Hall, 2009, 0-13-613106-9.

R: P. W. Atkins, R. R. Friedman: Molecular Quantum Mechanics, Oxford University Press, Oxford 2010, 0199541426.

R: M. Bureš: Chemická fyzika, SNTL, Praha, 1986.

A: R. Polák, R. Zahradník: Kvantová chemie, SNTL Praha 1988

A: C. J. Cramer: Essentials of Computational Chemistry. J.Wiley and Sons, 2004, 0470091827.

Z: A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. Dover Publications, 1996, 0486691861.

Z: I. Levine: Quantum chemistry. Prentice Hall, 2009, 0-13-613106-9.

Z: P. W. Atkins, R. R. Friedman: Molecular Quantum Mechanics, Oxford University Press, Oxford 2010, 0199541426.

Z: M. Bureš: Chemická fyzika, SNTL, Praha, 1986.

D: R. Polák, R. Zahradník: Kvantová chemie, SNTL Praha 1988

D: C. J. Cramer: Essentials of Computational Chemistry. J.Wiley and Sons, 2004, 0470091827.

1. Principles of quantum mechanics: postulates, principle of superposition, wave function.

2. Bases, operators, eigenvalues..

3. The Hamilton operator, the Schroedinger equation, particle in a box.

4. Linear harmonic oscillator.

5. Operators of orbital momentum.

6. The hydrogen atom, spin.

7. Matrix formulation of the Schroedinger equation and its numerical solving.

8. Systems with many particles, Slater determinant.

9. Energy of molecules, formulation of the Hamiltonian for real molecule.

10. The SCF method, Roothaan equations.

11. Huckel orbitals, Slater orbitals.

12. Ab intio calculations, estimation of the correlation energy.

13. Molecular properties: total energy, orbital energies, molecular geometry.

14. Molecular properties: Population analysis, dipole moment.

1. Matematika kvantové teorie: Báze, operátory, zobrazení mechanických veličin, vlastní hodnoty.

2. Základy kvantové mechaniky: Postuláty, princip superpozice, vlnová funkce.

3. Základy kvantové mechaniky: Hamiltonův operátor, Schrödingerova rovnice, řešení pro částici v krabici a harmonický oscilátor.

4. Základy kvantové mechaniky: Moment hybnosti a spin.

5. Základy kvantové mechaniky: Maticová formulace kvantové mechaniky, přibližné metody kvantové mechaniky (poruchová teorie a variační princip).

6. Kvantové teorie molekul: Obecné vlastnosti mnohalektronové vlnové funkce, Slaterův determinant.

7. Kvantová teorie molekul: Adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace, koncepce hyperplochy potenciální energie.

8. Kvantová teorie molekul: Model nezávislých částic, metoda SCF, popis elektronové struktury atomů.

9. Kvantová teorie molekul: Hartreeho-Fockovy-Roothanovy rovnice. Spinové vlastní funkce, báze atomových orbitalů. Korelační energie.

10. Kvantová teorie molekul: Ab initio výpočty, metody výpočtů korelační energie. Moellerova-Plessetova poruchová teorie. Spřažené klastry. Konfigurační interakce. Multireferenční metody.

11. Kvantová teorie molekul: Teorie funcionálu hustoty.

12. Kvantová teorie molekul: Speciální kapitoly (Relativistické jevy v chemii, pseudopotenciály. Slabé mezimolekulové interakce. Vliv roztoku.)

13. Kvantová teorie molekul: Predikce molekulárních vlastností: Termodynamika chemických reakcí, populační analýza.

14. Kvantová teorie molekul: Kvantová chemie a spektroskopie.

https://ufch.vscht.cz/studium/mgr/kvantova_chemie

https://ufch.vscht.cz/studium/mgr/kvantova_chemie

Mathematics I, Physical Chemistry I

Matematika A, Fyzikální chemie I (A)