Po úspěšném absolvování tohoto předmětu student bude schopen:

1. Rozumět základním principům kvantové chemie.

2. Popsat teoretické metody pro studium struktury a reaktivity molekul a jejich spekter.

3. Aplikovat kvantově-chemické výpočty k řešení konkrétních chemických problémů.

4. Interpretovat výsledky kvantově-chemických výpočtů v kontextu experimentálních dat.

5. Vyhodnotit vhodnost různých teoretických přístupů pro konkrétní chemické problémy.

6. Využívat lokální a národní superpočítačová centra pro provádění kvantově-chemických výpočtů.

Students will be able to :

understand and employ basic terms of quantum chemistry

find optimum geometry of organic compounds and transition states

use various methods of computational chemistry

predict (on the basis of quantum-chemical calculations) the course of chemical reactions and various spectra of organic compounds

Christopher J. Cramer: Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, Second Edition, 978-0470091821

Frank Jensen: Introduction to Computational Chemistry, Second Edition. 0470011874

Steven M. Bachrach: Computational Organic Chemistry 2nd Edition. 1118291921

Attila Szabo ,‎ Neil S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory. 0486691861

R: Frank Jensen: Introduction to Computational Chemistry, Second Edition. 0470011874

R: Steven M. Bachrach: Computational Organic Chemistry 2nd Edition. 1118291921

R: Attila Szabo ,‎ Neil S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory. 0486691861

Studijní materiály v e-learningu

Lectures on CD

1. Využití superpočítačů, architektura, ovládání příkazové řádky, vizualizace molekul.

2. Kvantově-chemický popis molekuly, predikce molekulových vlastností

3. LCAO aproximace, báze AO, vnitřní souřadnice, Z-matice, symetrie orbitalů.

4. Reakční hyperplocha a její extrémy – minima, sedlové body.

5. Užití symetrie, strategie hledání tranzitních stavů, reakční koordináta.

6. Výpočet termodynamických charakteristik a rychlosti chemické reakce, termodynamické a kinetické řízení reakce.

7. Volná energie, energie nulového bodu, vibrační spektra.

8. Náboje, elektronová hustota, lokalizace elektronové hustoty.

9. Semiempirické metody, oblast jejich užití, programové vybavení.

10. Mezimolekulové interakce, solvatace, molekulová dynamika a Monte Carlo.

11. Excitované stavy, korelační energie, metoda konfigurační interakce a coupled cluster

12. Aproximace vlnové funkce, jejich využití, explicitně korelované metody.

13. Molekuly s nepárovými elektrony, multireferenční metody.

14. Fotochemické procesy, multiplicita stavů, vnitřní konverze a mezisystémový přenos.

1. Quantum-chemical description of molecules, prediction of molecular characteristics

2. LCAO approximation, Z-matrix, base of AO

3. Reaction hypersurface - minimum, TS

4. Symmetry of molecules, strategy of finding of TS, reaction coordinates

5. Wilson’s analysis, kinetic and thermodynamic control of reaction

6. Calculations of thermodynamics and kinetics characteristics of chemical reactions

7. Semiepirical method, overview, computational programs

8. Non-empirical method, overview, computational programs

9. Correlation energy, configuration interaction

10. Theory of prediction of UV and IR spectrum

11. Chemical reaction in ground state

12. Symmetry of MO, electrocyclic reaction, sigmatropic rearrangements

13. Chemical reaction in excited states, multiplicity of states

14. Interconversion of energy states

Žádné.

No.

Předmět je zakončen zkouškou sestávající z řešení příkladů na PC a ústní části.

The final examination consists of solving exercises using PC and oral exam.