DADES IDENTIFICATIVES

2018_19

Assignatura (*)

INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA COMPUTACIONAL

Codi

20705204

Ensenyament

Nanociència, Materials i Processos: Tecnologia Química de Frontera (2013)

Cicle

Descriptors

Crèd.

Tipus

Curs

Període

Optativa

Llengua d'impartició

Anglès

Departament

Química Física i Inorgànica

Coordinador/a

BO JANÉ, CARLES

Adreça electrònica

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

Professors/es

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

Descripció general i informació rellevant

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

Tipus A	Codi	Competències Específiques
	A1.1	Destacar en l'estudi i coneixement de l'àmbit de recerca triat: avaluar la importància cientificotècnica, el potencial tecnològic i la viabilitat de la nanociencia, dels materials, del seu disseny, la seva preparació, propietats, processos i desenvolupaments, tècniques i aplicacions.
	A1.3	Planificar i executar projectes d’R+D+I relacionats amb el camp de les nanociències, els materials i les tecnologies químiques, elaborar-ne les conclusions i preparar els informes associats.
	A1.4	Concebre, dissenyar, construir, avaluar, reformular i mantenir equips, aplicacions o dissenys eficients per a estudis experimentals i de simulació numèrica en temes de tecnologia química.
	A1.6	Analitzar, identificar i valorar les dades obtingudes en els experiments i bases de dades del camp de la nanociència, els materials i la tecnologia química.
	A2.2	Avaluar críticament els resultats de recerca, pròpia o aliena, en el camp de la nanotecnologia, els materials i el disseny de producte i procés.
Tipus B	Codi	Competències Transversals
	B4.1	Aprendre de forma contínua.
	B5.3	Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu en un context de recerca i innovació.
Tipus C	Codi	Competències Nuclears
	C1.1	Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès.

Resultats d'aprenentage

Tipus A	Codi	Resultats d'aprenentatge
	A1.1	Coneix les teories, models i programari específic en l'àmbit de la química computacional.
	A1.3	Ser capaç d'utilitzar tècniques de la química computacional en la investigació química.
	A1.4	Avaluar críticament una informació i incorporar a la pròpia base de coneixements.
	A1.6	Saber interpretar els resultats obtinguts en l'aplicació de programari de Química Computacional a aplicacions concretes.
	A2.2	Adquirir una mentalitat oberta a les noves tecnologies i al treball multidisciplinari. Ser capaç d'interpretar literatura bàsica i aplicacions de la química computacional.
Tipus B	Codi	Resultats d'aprenentatge
	B4.1	Adopta autònomament les estratègies d'aprenentatge en cada situació. Estableix els seus propis objectius d'aprenentatge.
	B5.3	Segueix un mètode lògic per identificar les causes d'un problema.
Tipus C	Codi	Resultats d'aprenentatge
	C1.1	Expressa opinions sobre temes abstractes o culturals de forma limitada Explica i justifica breument les seves opinions i projectes Comprèn instruccions sobre classes o tasques assignades pels professors Comprèn informació i articles de caràcter rutinari Extreu el sentit general dels textos que contenen informació no rutinària dins d'un àmbit conegut Escriu cartes o prendre notes sobre assumptes previsibles i coneguts

Continguts

Tema	Subtema
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	Diagrames orbitals. Anàlisis de població. Orbitals naturals (NBO). Teories qualitatives. Normes de Woodward i Hoffmann. Esquemes de descomposició de l'energia d'interacció.
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).

Planificació

Metodologies :: Proves

Competències

(*) Hores a classe

Hores fora de classe

(**) Hores totals

Activitats Introductòries

Sessió Magistral

Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques

Treballs

Resolució de problemes, exercicis

B4.1

B5.3

Atenció personalitzada

Proves objectives de preguntes curtes

A1.1

A1.3

A1.4

A1.6

A2.2

C1.1

(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies

Metodologies

	Descripció
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
Treballs	resolució autònoma i individualitzada d'un problema o exercici.
Resolució de problemes, exercicis	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

Descripció

temps reservat per el professor per atendre i resoldre dubtes dels estudiants abans de la prova objectiva -Dr. Carles Bo: cbo@iciq.cat -Dr. Antonio Rodríguez Fortea: antonio.rodriguezf@urv.cat

Avaluació

Metodologies

Competències

Descripció

Pes

Treballs

no es contempla

Resolució de problemes, exercicis

B4.1

B5.3

resolució de problemes proposats i realitzats de forma personal o en grup fora de l'aula

Proves objectives de preguntes curtes

A1.1

A1.3

A1.4

A1.6

A2.2

C1.1

preguntes curtes sobre els conceptes i continguts exposats en les classes magistrals i en les pràctiques

Altres


Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica
	1) Jensen, Frank, Introduction to computational chemistry , 2006, Chichester, England [etc.] : John Wiley & Sons 2) Cramer, Christopher J., Essentials of computational chemistry : theories and models , 2004, West Sussex : John Wiley & Sons 3) Wolfram Koch, Max C. Holthausen, A chemist's guide to density functional theory, 2001, Weinheim : Wiley-VCH 4) Foresman, James B., Exploring chemistry with electronic structure methods, 1996, Pittsburg (PA) : Gaussian, 1996
Complementària

Recomanacions

(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent