Informator o studiach


UNIWERSYTET WARSZAWSKI

U.W. Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa




03


Nazwa przedmiotu

Podstawy chemii kwantowej


Nr / kod przedmiotu*


Semestr

3

Rodzaj zajęć

Wykład


Liczba godzin
 na semestr      na tydzień

15      1

Liczba punktów

1,5


Prowadzący:

Dr hab. Leszek Stolarczyk
Pokój: 537     Tel: 377     email: leszek@tiger.chem.uw.edu.pl

Zakład dydaktyczny:


Zakład Chemii Teoretycznej i Krystalografii

Efekty kształcenia
i kompetencje:

Poznanie kwantowej teorii budowy atomów i molekuł oraz jej zastosowania w spektroskopii molekularnej.

Opis przedmiotu:

Postulaty mechaniki kwantowej: funkcja falowa, operatory, równanie Schrődingera, interpretacja pomiarów w mikroświecie i zasada nieoznaczoności Heisenberga. Układy jednowymiarowe: cząstka swobodna, pudło potencjału, oscylator harmoniczny. Kwantowa cząstka w trzech wymiarach, operator momentu pędu. Omówienie rozwiązań równania Schrődingera dla rotatora sztywnego i jonu wodoropodobnego, orbitale atomowe. Jon H2+, rozdzielenie ruchu jąder i elektronów (przybliżenie Borna-Oppenheimera). Orbitalne molekularne (wiążące i antywiążące), mechanizm powstawania wiązania kowalencyjnego. Postulaty mechaniki kwantowej (dc): spin elektronu, układy wielu elektronów i zakaz Pauliego. Statystyki kwantowe (bozony i fermiony). Atomy i molekuły jako układy wielu elektronów, przybliżenie jednoelektronowe: teoria orbitali atomowych i molekularnych. Spinorbitale, funkcja wyznacznikowa. Metoda Hartree-Focka. Teoria struktury atomów: konfiguracje elektronowe, reguły Hunda, termy atomowe. Układ okresowy Mendelejewa. Teoria struktury elektronowej molekuł w przybliżeniu LCAO MO. Orbitale molekularne kanoniczne i zlokalizowane, ich konstrukcja przybliżona przy pomocy orbitali atomowych zhybrydyzowanych. Geometria molekuły i jej wyznaczanie. Drgania normalne. Rotacje molekuły sztywnej. Energia rotacyjna, oscylacyjna i elektronowa molekuły.
Molekuły π-elektronowe, metoda Hűckla i jej zastosowania. Reguły Woodwarda-Hoffmanna. Podstawy spektroskopii molekularnej: przejścia indukowane przez fale elektromagnetyczne (absorpcja i emisja fotonu), orbitalny model wzbudzeń elektronowych. Intensywność przejść i reguły wyboru. Oddziaływania międzymolekularne.

Wymagane podstawy:


Zajęcia z matematyki i fizyki na I roku studiów.

Forma zaliczenia:

Egzamin pisemny

Uwagi:

Zajęcia z podstaw chemii kwantowej przeznaczone są dla studentów, którzy nie boją się matematyki.





Nadzór redakcyjny: dr hab. Andrzej Kudelski

Stronę oprac. Adam Myśliński