DATOS IDENTIFICATIVOS 2013_14
Asignatura (*) INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA COMPUTACIONAL Código 13685101
Titulación
Síntesis, Catálisis y Diseño Molecular (2013)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Obligatoria Primer Único anual
Lengua de impartición
Anglès
Departamento Química Física e Inorgánica
Coordinador/a
BO JANÉ, CARLES
Correo-e antonio.rodriguezf@urv.cat
carles.bo@urv.cat
josepmaria.poblet@urv.cat
Profesores/as
RODRÍGUEZ FORTEA, ANTONIO
BO JANÉ, CARLES
POBLET RIUS, JOSEP MARIA
Web
Descripción general e información relevante La Química Computacional es hoy una área madura de la Química moderna que proporciona información para comprender los fenómenos químicos a nivel molecular, y tiene un alto poder predictivo en cuanto a estructuras moleculares, propiedades y reactividad. En este curso se aborda la descripción de los métodos teóricos que constituyen la base de la Química Computacional, y su aplicación al estudio de sistemas moleculares. Se opta por una aproximación teórico/práctica. A partir de ejemplos básicos y de otros más relevantes en catálisis, los alumnos aprenderán a usar diversos programas informáticos de forma correcta y crítica. Se pretende que los estudiantes adquieran los conocimientos para comprender la literatura científica actual, y la destreza necesaria para abordar problemas químicos en síntesis y en catálisis de forma autónoma.

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
  Comun
  AC4 Utilizar las herramientas básicas del diseño molecular.
  AC6 Utilizar con fluidez terminología especializada en inglés en los campos de la síntesis, la catálisis y el diseño molecular.
  AC10 Utilizar los programarios de química teórica, como instrumento para correlacionar la estructura de los materiales y sus propiedades.
Tipo B Código Competencias Transversales
  Comun
  BC1 Integrar de forma autónoma diferentes teorías y modelos haciendo una síntesis personal y creativa adaptada a sus propias necesidades profesionales.
  BC3 Aplicar pensamiento crítico, lógico y creativo, en la vanguardia del campo de estudio, en un contexto de investigación.
Tipo C Código Competencias Nucleares
  Comun
  CC1 Utilitzar de manera avanzada las tecnologías de la información y la comunicación
  CC2 Gestionar la información y el conocimiento.

Objetivos de aprendizaje
Objetivos Competencias
Conocer las teorías, modelos y programario específico en el ámbito de la Química Computacional. AC4
AC6
AC10
Ser capaz de utilizar técnicas de la Química Computacional en la investigación química. AC4
AC6
AC10
Ser capaz de interpretar literatura básica y aplicaciones de la Química Computacional. AC6
CC2
Saber interpretar los resultados obtenidos en la aplicación de programario de Química Computacional a aplicaciones concretas. AC10
BC3
Evaluar críticamente una información e incorporarla a la propia base de conocimientos. BC1
BC3
Adquirir una mentalidad abierta a las nuevas tecnologías y al trabajo multidisciplinar. BC3
CC1
CC2

Contenidos
tema Subtema
1. Programario de cálculo e interfícies de usuario
Visualizadores, constructores moleculares.
2. Métodos clásicos versus métodos cuánticos Mecánica molecular. Métodos ab initio. Métodos semiempíricos. Métodos DFT.
3. Estructura molecular y energía en fase gas Superficies de energía potencial. Caracterización de puntos estacionarios.
4. Análisis de la superficie de energía potencial
Análisis vibracional. Espectroscopia IR y Raman. Funciones termodinámicas básicas.
5. Reactividad Teoría del estado de transición. Algoritmos y estrategias para la localización de estados de transición. Selectividad. Enantioselectividad.
6. Cálculo de la energía en sistemas complejos
Efectos de solvatación. Moléculas de gran tamaño. Métodos híbridos.
7. Dinámica molecular clásica
Análisis conformacional. Simulaciones moleculares.
8. Espectroscopías avanzadas y otras propiedades. UV. CD. NMR. pK. Potenciales redox.
9. Análisis de resultados (I)
Diagramas de orbitales. Análisis de población. Orbitales naturales (NBO). Teorías cualitativas. Reglas de Woodward y Hoffmann. Esquemas de descomposición de la energía de interacción.
10. Análisis de resultados (II)
Visualización de funciones moleculares (densidad electrónica, potencial electrostático). Introducción a la teoría de átomos en Moléculas (AIM).
11. Introducción al LINUX y a la programación de scripts. Comandos básicos Linux. Sistemas de colas. Shell scripts.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase Horas fuera de clase (**) Horas totales
Actividades introductorias
1 0 1
 
Sesión magistral
25 45 70
Practicas a través de TIC en aulas informáticas
35 0 35
Resolución de problemas/ejercicios
0 25 25
Trabajos
0 15 15
 
Atención personalizada
2 0 2
 
Pruebas objetivas de preguntas cortas
2 0 2
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Presentación de la asignatura y conceptos básicos
Sesión magistral Exposición de los contenidos de la asignatura
Practicas a través de TIC en aulas informáticas Sesiones prácticas de utilización del programario específico y utilización autónoma del programario
Resolución de problemas/ejercicios Resolución autónoma e individualizada de un problema o ejercicio
Trabajos Trabajo/s que realiza el estudiante de forma autónoma, individualmente o en grupo
Atención personalizada Tiempo reservado por el profesor para atender y resolver dudas de los estudiantes

Atención personalizada
 
Atención personalizada
Practicas a través de TIC en aulas informáticas
descripción
Tiempo reservado por el profesor para atender y resolver dudas de los estudiantes antes de la prueba objetiva

Evaluación
  descripción Peso
Resolución de problemas/ejercicios Resolución de problemas propuestos y realizados de forma personal o en grupo fuera del aula 20
Trabajos Proyecto personalizado 30
Pruebas objetivas de preguntas cortas Preguntas cortas sobre los conceptos y contenidos expuestos en las clases magistrales y en las prácticas 50
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

La segunda convocatoria será la 2ª quincena de mayo


Fuentes de información

Básica 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

Complementária

Recomendaciones

Asignaturas que continúan el temario
MÉTODOS TEÓRICOS PARA DETERMINAR LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y MOLECULAR/13685206
MODELADO COMPUTACIONAL EN CATÁLISIS Y CIENCIA DE MATERIALES/13685211


(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.