DATOS IDENTIFICATIVOS

2019_20

Asignatura (*)

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA COMPUTACIONAL

Código

20705204

Titulación

Nanociencia, Materiales y Procesos: Tecnología Química de Frontera (2013)

Ciclo

2º

Descriptores

Cr.totales

Tipo

Curso

Periodo

Optativa

Lengua de impartición

Anglès

Departamento

Química Física e Inorgánica

Coordinador/a

BO JANÉ, CARLES

Correo-e

antonio.rodriguezf@urv.cat
carles.bo@urv.cat

Profesores/as

RODRÍGUEZ FORTEA, ANTONIO

BO JANÉ, CARLES

Web

http://moodle.urv.cat/docnet/guia_docent/index.php?centre=13&ensenyament=1368&assignatura=13685101&any_academic=2013_14&idioma_assig=eng

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	CE4-Utilizar las herramientas básicas del diseño molecular.
	AC6	CE6-Utilizar con fluidez terminología especializada en inglés en los campos de la síntesis, la catálisis y el diseño molecular.
	AC10	CE10-Utilizar los programarios de química teórica, como instrumento para correlacionar la estructura de los materiales y sus propiedades.
Tipo B	Código	Competencias Transversales
		Comun
	BC2	CT2-Formular valoraciones a partir de la gestión y uso eficiente de la información.
	BC3	CT3-Resolver problemas complejos de manera crítica, creativa e innovadora en contextos multidisciplinares.
	BC7	CT7-Aplicar los principios éticos y de responsabilidad social como ciudadano y como profesional.
Tipo C	Código	Competencias Nucleares

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
Saber interpretar los resultados obtenidos en la aplicación de programario de Química Computacional a aplicaciones concretas.	AC10	BC2 BC3 BC7
Evaluar críticamente una información e incorporarla a la propia base de conocimientos.		BC2
Adquirir una mentalidad abierta a las nuevas tecnologías y al trabajo multidisciplinar.		BC7

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

Sesión magistral

Practicas a través de TIC en aulas informáticas

Resolución de problemas/ejercicios

Trabajos

Atención personalizada

Pruebas objetivas de preguntas cortas

(*) 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 -Dr. Carles Bo: cbo@iciq.es

Evaluación

	descripción	Peso
Resolución de problemas/ejercicios	Resolución de problemas propuestos y realizados de forma personal o en grupo fuera del aula	50
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
Durante las pruebas de evaluación, los teléfonos móviles, tabletas y otros aparatos que no sean expresamente autorizados por la prueba , deben estar apagados y fuera de la vista. La realización demostrativamente fraudulenta de alguna actividad evaluativa de alguna asignatura tanto en soporte material como virtual y electrónico conlleva al estudiante la nota de suspenso de esta actividad evaluativa . Con independencia de ello, ante la gravedad de los hechos , el centro puede proponer la iniciación de un expediente disciplinario , que será incoado mediante resolución del rector .

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

Complementaria

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.