Student will be able to:

Understand basic principles of the computational chemistry includinh atomistic simulations and quantum chemistry.

Simulate the time development of the system using methods of mlecular dynamics.

Choose the proper basis set and the appropriate quantum chemical method to sove a given problem.

Studenti budou umět:

Chápat základní principy výpočetní chemie zahrnující jak molekulové simulace na atomární úrovni, tak kvantově chemické výpočty.

Rozumět fungování metod molekulové dynamiky umožňující simulovat časový vývoj systému.

Pro řešení konkrétního problému vybrat vhodnou sadu bázových funkcí a vhodnou metodu kvantové chemie.

R:A. Hinchliffe, Molecular Modelling for Beginners, Wiley, 2008, ISBN: 0470513144

R:Andrew Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, ISBN: 978-0582382107

A:F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, Wiley, 2006, ISBN: 0470011874

A:Ch. J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, Wiley, 2004, ISBN: 0470091827

A:T. Schlick, Molecular Modeling and Simulation: An Interdisciplinary Guide, Springer, 2010, ISBN-10: 1441963502

Z:A. Hinchliffe, Molecular Modelling for Beginners, Wiley, 2008, ISBN: 0470513144

Z:Andrew Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, ISBN: 978-0582382107

D:F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, Wiley, 2006, ISBN: 0470011874

D:Ch. J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, Wiley, 2004, ISBN: 0470091827

D:T. Schlick, Molecular Modeling and Simulation: An Interdisciplinary Guide, Springer, 2010, ISBN-10: 1441963502

Zkouška - závěrečný písemný test

1. Introduction to theoretical chemistry

2. Molecular mechanics I - force field, bonded contributions

3. Molecular mechanics II - molecular electrostatics, nonbonded contributions

4. Molecular dynamics

5. Classical and quantum mechanics, wave function, postulates of quantum mechanics, Schrodinger equation

6. Model systems in quantum mechanics, Born-Oppenheimer aproximation

7. Atomic and molecular orbitals, Slater determinant

8. Basis functions, Slater and Gauss orbitals, classification of basis functions, basis set contraction, Pople basis functions, Dunning correlation consistent basis sets

9. Hartree-Fock self-consistent field (HF SCF) method

10. Electron correlation I - configuration interaction (CI), Moller-Plessetova perturbation theory (MP2)

11. Electron correlation II - coupled clusters theory (CC, CCSD(T))

12. Accurate calculations and calibration

13. Potential energy surface (PES)

14. Resume

1) Úvod do teoretické chemie

2) Molekulová mechanika I - silové pole, vazebné příspěvky

3) Molekulová mechanika II - molekulová elektrostatika, nevazebné příspěvky

4) Molekulová dynamika

5) Klasická a kvantová mechanika, vlnová funkce a postuláty kvantové mechaniky, Schrodingerova rovnice

6) Modelové systémy v kvantové mechanice, Born-Oppenheimerova aproximace

7) Atomové a molekulové orbitaly, Slaterův determinant

8) Bázové funkce, Slaterovy a Gaussovy orbitaly, klasifikace bázových funkcí, kontrakce bázových funkcí, Poplovy bázové funkce, Dunningovy korelačně konzistentní bázové funkce

9) Hartree-Fockova metoda self-konzistentního (HF SCF) pole

10) Elektronová korelace I - metoda konfigurační interakce (CI), Møller-Plessetova perturbační teorie (MP2)

11) Elektronová korelace II - teorie vázaných klastrů (CC, CCSD(T))

12) Presné výpočty a kalibrace

13) Plocha potenciální energie (PES)

14) Shrnutí

Online course materials at http://ich.vscht.cz/~svozil/teaching.html

Slides from the lecture Short Course on Molecular Dynamics Simulation, Ashlie Martini: http://nanohub.org/resources/7570

Online materiály k přednášce na http://ich.vscht.cz/~svozil/teaching.html

Online kniha Stručný úvod do teoretické a počítačové chemie, Šištík, Ončák, Slavíček: http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/Prirucka_TeorChem.pdf

Slidy z přednášky Short Course on Molecular Dynamics Simulation, Ashlie Martini: http://nanohub.org/resources/7570

Physical Chemistry

Fyzikální chemie