IDENTIFYING DATA 2014_15
Subject (*) INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA COMPUTACIONAL Code 13685101
Study programme
Síntesi, Catàlisi i Disseny Molecular (2013)
 Cycle 2n
Descriptors Credits Type Year Period Exam timetables and dates
6 Obligatòria Primer AN
Modality and teaching language See working groups
Department Química Física i Inorgànica
Coordinator
BO JANÉ, CARLES
 E-mail antonio.rodriguezf@urv.cat
carles.bo@urv.cat
Lecturers
RODRÍGUEZ FORTEA, ANTONIO
BO JANÉ, CARLES
Web
General description and relevant information La Química Computacional és avui una àrea madura de la Química moderna que proporciona informació per comprendre els fenòmens químics a nivell molecular, i té un alt poder predictiu pel que fa a estructures moleculars, propietats i reactivitat. En aquest curs s'aborda la descripció dels mètodes teòrics que constitueixen la base de la Química Computacional, i la seva aplicació a l'estudi de sistemes moleculars. S'opta per una aproximació teòrica / pràctica. A partir d'exemples bàsics i d'altres més rellevants en catàlisi, els alumnes aprendran a utilitzar diversos programes informàtics de forma correcta i crítica. Es pretén que els estudiants adquireixin els coneixements per a comprendre la literatura científica actual, i la destresa necessària per abordar problemes químics en síntesi i en catàlisi de forma autònoma.

Competències
Type A Code Competences Specific
  Comú
  AC4 Utilitzar les eines bàsiques del disseny molecular
  AC6 Utilitzar amb fluïdesa terminologia especialitzada en anglès en els camps de la síntesi, la catàlisi i el disseny molecular
  AC10 Utilitzar els programaris de química teòrica, com a instrument per correlacionar l'estructura dels materials i les seves propietats
Type B Code Competences Transversal
  Comú
  BC1 Integrar de forma autònoma diferents teories i models fent una síntesi personal i creativa adaptada a les pròpies necessitats professionals.
  BC3 Aplicar pensament crític, lògic i creatiu en l'avantguarda del camp d'estudi, en un context de recerca.
Type C Code Competences Nuclear
  Comú
  CC1 Utilitzar de manera avançada les tecnologies de la informació i la comunicació.
  CC2 Gestionar la informació i el coneixement.

Objectius d'aprenentatge
Objectives Competences
Conèixer les teories, models i programari específic en l'àmbit de la Química Computacional. AC4
AC6
AC10
Ser capaç d'utilitzar tècniques de la Química Computacional en la investigació química. AC4
AC6
AC10
Ser capaç d'interpretar literatura bàsica i aplicacions de la Química Computacional. AC6
 CC2
Saber interpretar els resultats obtinguts en l'aplicació de programari de Química Computacional a aplicacions concretes. AC10
 BC3
Avaluar críticament una informació i incorporar-la a la pròpia base de coneixements. BC1
BC3
Adquirir una mentalitat oberta a les noves tecnologies i al treball multidisciplinar. BC3
 CC1
CC2

Continguts
Topic Sub-topic
1. Programari de càlcul e interfícies d' usuari Visualitzadors, constructors moleculars.
2. Mètodes clàssics vs. mètodes quàntics. Mecànica molecular. Mètodes ab initio. Mètodes semiempírics. Mètodes DFT.
3. Estructura molecular i energia en fase gas. Superfícies d'energia potencial. Caracterització de punts estacionaris.
4. Anàlisis de la superfície d'energia potencial Anàlisis vibracional. Espectroscòpia IR i Raman. Funcions termodinàmiques bàsiques.
5. Reactivitat Teoria de l'estat de transició. Algoritmes i estratègies per a la localització d'estats de transició. Selectivitat. Enantioselectivitat.
6. Càlcul de l'energia en sistemes complexes Efectes de solvatació. Molècules de gran tamany. Mètodes híbrids.
7. Dinàmica molecular clàssica Anàlisis conformacional. Simulacions moleculars.
8. Espectroscòpies avançades i altres propietats UV. CD. NMR. pK. Potencials redox.
9. Anàlisis de resultats (I) Diagrames orbitals. Anàlisis de població. Orbitals naturals (NBO). Teories qualitatives. Normes de Woodward i Hoffmann. Esquemes de descomposició de l'energia d'interacció.
10. Anàlisis de resultats (II) Visualització de funcions moleculars (densitat electrònica, potencial electrostàtic). Introducció a la teoria d'àtoms en Molècules (AIM).
11. Introducció al LINUX i a la programació de scripts. Ordres bàsiques de Linux. Sistemes de coles. Shell scripts.

Planificació
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
25 45 70
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
35 0 35
Resolució de problemes, exercicis
0 25 25
Treballs
0 15 15
 
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves objectives de preguntes curtes
2 0 2
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Metodologies
Methodologies
  Description
Activitats Introductòries presentació de l'assignatura i conceptes bàsics
Sessió Magistral exposició dels continguts de l'assignatura
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques sessions pràctiques d'utilització del programari específic i utilització autònoma del programari
Resolució de problemes, exercicis resolució autònoma i individualitzada d'un problema o exercici.
Treballs treball/s que realitza l'estudiant de forma autònoma, individualment o en grup
Atenció personalitzada temps reservat per el professor per atendre i resoldre dubtes dels estudiants

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
Description
temps reservat per el professor per atendre i resoldre dubtes dels estudiants abans de la prova objectiva

Avaluació
  Description Weight
Resolució de problemes, exercicis resolució de problemes proposats i realitzats de forma personal o en grup fora de l'aula 20
Treballs projecte personalitzat 30
Proves objectives de preguntes curtes preguntes curtes sobre els conceptes i continguts exposats en les classes magistrals i en les pràctiques 50
 
Other comments and second exam session

L'assignatura té convocatòria única. Durant les proves d'avaluació, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.
La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora.


Fonts d'informació

Bàsica Jensen, Frank, Introduction to computational chemistry , 2006, Chichester, England [etc.] : John Wiley & Sons
Cramer, Christopher J., Essentials of computational chemistry : theories and models , 2004, West Sussex : John Wiley & Sons
Wolfram Koch, Max C. Holthausen, A chemist's guide to density functional theory, 2001, Weinheim : Wiley-VCH
Foresman, James B., Exploring chemistry with electronic structure methods, 1996, Pittsburg (PA) : Gaussian, 1996

Complementària

Recomanacions

Subjects that continue the syllabus
MÈTODES TEÒRICS PER DETERMINAR L'ESTRUCTURA ELECTRÒNICA I MOLECULAR/13685206
MODELITZACIÓ COMPUTACIONAL EN CATÀLISI I CIÈNCIA DE MATERIALS/13685211


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.