DADES IDENTIFICATIVES 2019_20
Assignatura (*) INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA COMPUTACIONAL Codi 20705204
Ensenyament
Nanociència, Materials i Processos: Tecnologia Química de Frontera (2013)
 Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Optativa Juny, Jul., Set.
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
  Comú
  AC4 CE4-Utilitzar les eines bàsiques del disseny molecular
  AC6 CE6-Utilitzar amb fluïdesa terminologia especialitzada en anglès en els camps de la síntesi, la catàlisi i el disseny molecular
  AC10 CE10-Utilitzar els programaris de química teòrica, com a instrument per correlacionar l'estructura dels materials i les seves propietats
Tipus B Codi Competències Transversals
  Comú
  BC2 CT2-Formular valoracions a partir de la gestió i ús eficient de la informació.
  BC3 CT3-Resoldre problemes complexos de manera crítica, creativa i innovadora en contextos multidisciplinaris.
  BC7 CT7-Aplicar els principis ètics i de responsabilitat social com a ciutadà i com a professional.
Tipus C Codi Competències Nuclears

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
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
Saber interpretar els resultats obtinguts en l'aplicació de programari de Química Computacional a aplicacions concretes. AC10
 BC2
BC3
BC7
Avaluar críticament una informació i incorporar-la a la pròpia base de coneixements. BC2
Adquirir una mentalitat oberta a les noves tecnologies i al treball multidisciplinar. BC7

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 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
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
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
 
(*) 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
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
Descripció
temps reservat per el professor per atendre i resoldre dubtes dels estudiants abans de la prova objectiva -Dr. Carles Bo: cbo@iciq.es

Avaluació
  Descripció Pes
Resolució de problemes, exercicis resolució de problemes proposats i realitzats de forma personal o en grup fora de l'aula 50
Proves objectives de preguntes curtes preguntes curtes sobre els conceptes i continguts exposats en les classes magistrals i en les pràctiques 50
 
Altres comentaris i segona convocatòria

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

Assignatures que en continuen el temari
MÈTODES TEÒRICS PER DETERMINAR L'ESTRUCTURA ELECTRÒNICA I MOLECULAR/13685206
MODELITZACIÓ COMPUTACIONAL EN CATÀLISI I CIÈNCIA DE MATERIALS/13685211


(*)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