PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Úvod do molekulární fyzikální chemie a symetrie - M402015
Anglický název: Introduction to Molecular Physical Chemistry and Symmetry
Zajišťuje: Ústav analytické chemie (402)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Uhlíková Tereza Mgr. Ph.D.
Urban Štěpán prof. RNDr. CSc.
Záměnnost : N402038
Je záměnnost pro: N402038
Anotace -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)
Předmět je zaměřen na základní principy molekulové kvantové mechaniky a kvantové chemie. Důraz je kladen zejména na pochopení významu kvantově mechanických pojmů, jako stacionární stavy, vlnové funkce, vlnový balík, tunelový jev, spin, moment hybnosti v kvantové mechanice, chemická vazba, případně způsoby řešení základních kvantově mechanických úloh. Část kurzu je také věnována slabým intramolekulovým a intermolekulovým interakcím, vodíkové vazbě, pojmům sekundární a terciální struktura. Návaznost mezi molekulovou kvanotvou mechamikou a klasickou termodynamikou je diskutována v termínech partičních funkcí. Velká pozornost je věnována molekulové symetrii, a to jak bodovým grupám, tak i permutačně inverzním grupám. Podrobně je diskutován Pauliho princip, kvantové statistiky, spinové statistické váhy a jejich aplikace ve spektroskopii.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)

Studenti budou umět:

základy molekulové kvantové mechaniky, molekulové symetrie, teorie chemické vazby a aspekty těchto teorií pro molekulovou spektroskopii

znát magnetické a elektrické vlastnosti molekul

Studenti by měli pochopit rozdíl mezi klasickým viděním světa (přesné geometrie, trajektorie pohybu, atp.) a kvantovým pohledem (delokalizace hmoty, pojem vlnového balíku, pojem tunelování, atp.)

Literatura -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)

Z: P. W. Atkins and R.Friedman: Molecular quantum mechanics (4. edition), Oxford University press, Oxford 2007, ISBN 978-0-19-92498-7

Z: W. Demtroeder:Molecular Physics,Wiley-VCh,2005, Weinheim, ISBN 3-527-40566-6

Z: P.R. Bunker, P. Jensen: Fundamentals of Molecular Symmetry, IOP Publishing, 2004, ISBN 0750309415

D: J. Fišer: Úvod do molekulové symetrie (aplikace teorie grup v chemii), SNTL, 1980

D: P. W. Atkins: Physical Chemistry, Oxford University press, 2006, ISBN 1-4292-3127-0

Studijní opory -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (05.01.2018)

Materiály v elektronické formě studenti dostávají během výuky.

Sylabus -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (05.01.2018)

1. Mikro a makrosvět / klasická a kvantová mechanika. Problémy vědy a objevy na přelomu19. a 20. století

2. Planck, Ritz, Einstein, Bohr, deBroglie,Heisenberg, Schrodinger : principy a postuláty kvantové mechaniky,

3. Volná částice a částice v potenciální jámě, kvantování. Více rozměrná jáma a prostorová degenerace.

4. Tunelový jev, harmonický oscilátor, diatomická molekula a Morseho oscilátor, disociační konstanty molekul.

5. Molekulová symetrie, bodové grupy, reprezentace grup, permutačně inverzní grupy.

6. Irreducibilní a reducibilní reprezentace, direktní součet a součin reprezentací.

7. Praktické výpočty. Aplikace symetrie.

8. Symetrie a Pauliho princip. Jemné a hyperjemné interakce. Spinové statistické váhy.

9. Boltzmanova statistika, kvantové statistiky.

10. Moment hybnosti v kvantové mechanice a spin, rotace molekul , elektron na orbitě, atom vodíku.

11. Víceelektronové atomy, periodický systém , Elektronová konfigurace, Hundovy pravidla. Od kvantové mechaniky k chemii, Bornovo a Oppenheimerovo a další zjednodušení.

12. Kvantová chemie, základy chemické vazby, vazebné a antivazebné orbitaly.

13. Pevnost vazby v molekule, mezi-molekulové síly. Magnetické a elektrické vlastnosti molekul.

14. Kvantové statistiky, molekulová partiční funkce,termodynamika a molekulární kvantová mechanika. Rovnovážné konstanty.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)

Matematika A, Fyzika I, Fyzikální chemie

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
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
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 20
Ústní zkouška 80

 
VŠCHT Praha