Kvantna kemija

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Upoznavanje studenata s načelima kvantne teorije i primjene te teorije na teme kemije. Uspostavljanje moderne metodologije za teorijsko proučavanje strukture i spektara atoma i molekula, dinamike molekula i molekulskog međudjelovanja.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

nema

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Razumijevanje temeljnih načela kvantne kemije i njene uloge u modernim kemijskim istraživanjima
- Poznavanje i sposobnost primjene matematičkih metoda koje se koriste u kvantnoj kemiji
- Prošireno teorijsko znanje potrebno za potpunije razumijevanje fizike atoma i molekula
- Sposobnost da se analiziraju strukture molekula i njihova energetska stanja
- Ovladavanje modernim metodama kvantne kemije na razini stjecanja operativnog znanja za računanje strukture i spektara molekula.
- Prošireno i usavršeno poznavanje i razumijevanje međudjelovanja molekula, ponašanja molekula u vanjskim poljima te metodoloških pristupa istraživanja tih pojava
- Izvođenje zaključaka o pojavama vezanim uz molekule temeljem analize eksperimentalnih podataka
- Sposobnost primjene razmatranih modela (elektronska struktura organskih molekula; kavezi, grozdovi, nanomaterijali i kristali, studije polimera, proteina i lijekova.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Problemi klasične teorije: stabilnost i dimenzija atoma i molekula, fotoelektrički efekt, zračenje crnog tijela, spektar vodikovog atoma, Bohrov model atoma. Stara kvantna teorija. Kvantna teorija: valna priroda čestica, Schrodingerova jednadžba, spin, postulati. Čestica u kutiji. Harmonički oscilator. Vodikov atom, Atomske orbitale. Spin . Višeelektronski atomi. Atomski spektri. Born-Oppenheimerova aproksimacija, Heitler-Londonov pristup. Molekularne orbitale. Korelacijski dijagram. Hibridizacija. Hückelove molekularne orbitale. Elektronska struktura kristala. Teorija ligandnog polja. Molekularni spektri. Molekulska mehanika. Međudjelovanje molekula. Molekule u vanjskim poljima. Primjena razmatranih modela. Predviđanje molekularnih svojstava.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata