CURSO 2015-2016

QUÍMICA COMPUTACIONAL

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

 

Tema 1. Introducción y generalidades (2 h.)

 

Reafirmación del concepto de modelo y de modelación molecular. Formas de representación de sistemas poliatómicos en las computadoras. El concepto de hipersuperficie potencial y su fundamentación física.

 

Tema 2. Energética de los procesos moleculares (2 h.)

Interacciones moleculares. Desarrollo perturbativo de las interacciones moleculares y partición de contribuciones más importantes.

 

Tema 3. Hipersuperficies clásicas (6 h.)

 

Potenciales clásicos para las diferentes propiedades de interacción y formas más comunes. Optimización mediante gradientes de energía. Procedimientos de Monte Carlo y de dinámica molecular para la evaluación de mínimos, interacciones estacionarias y la evolución de energías libres. Casos de sistemas biológicos y periódicos.

 

Tema 4. Introducción al tratamiento cuántico (4 h.)

 

Rememoración de los principios y el método de la mecánica cuántica. El teorema de las variaciones. Obtención de los valores y vectores propios de un sistema.

 

Tema 5. Utilización de la teoría de los orbitales moleculares para la descripción de sistemas poliatómicos (parte I) (4 h.)

 

Orbitales moleculares de Hückel de sistemas conjugados. Teoría de Hückel extendida.

 

Tema 6. Utilización de la teoría de los orbitales moleculares para la descripción de sistemas poliatómicos (parte II)  (8 h.)

 

Teoría de Hartree-Fock aplicada a moléculas. Procedimientos ab initio. Funciones de base. Caso de átomos pesados mediante potenciales modelo.

 

Tema 7. Métodos para calcular la energía de correlación de Hartree-Fock (4 h.)

 

Métodos perturbativos. Interacción de configuraciones. Métodos multiconfiguracionales. Cúmulos acoplados.

 

Tema 8. Aplicación de la teoría de los funcionales de la densidad (4 h.)

 

Los funcionales de la densidad para sistemas moleculares. Simplificación de Kohn-Sham. Aplicaciones.

 

Tema 9. Procedimientos semiempíricos y aproximados de Hartree-Fock (4 h.)

 

Hamiltonianos semiempíricos y aproximados más conocidos: ventajas y limitaciones. Aplicaciones.

 

Tema 10. Aplicaciones (10 h.)

 

Casos de las segundas derivadas para estados de transición en reacciones químicas. Programas comunes y utilización en diferentes entornos computacionales. Interpretación de resultados para geometrías moleculares, espectros electrónicos, vibracionales y de resonancia magnética nuclear, entre otros. Modelación molecular de reacciones químicas

 Artículos para los seminarios evaluativos

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