Викладає: доц. Пономаренко Сергій Миколайович
Дисципліна Квантова хімія та квантово-механічні обчислення використовує засади квантової механіки для інтерпретації явищ, що протікають в атомах, молекулах та твердих тілах з використанням сучасних програм обчислення та візуалізації.
Стрімкий розвиток сучасних технологій швидко змінює структуру промислового виробництва і ставить перед людством задачу підготовки сучасних фахівців в галузі прикладної науки, які здатні адаптуватися і орієнтуватися в швидких змінах наукоємних високих технологіях. Вивчення дисципліни має на меті донесення знань про принципи і методи квантової хімії до фахівця в галузі прикладної фізики, що дасть йому змогу застосовувати їх при створенні речовин і матеріалів з наперед заданими властивостями та у інших наукоємних технологіях.
Мета навчальної дисципліни:
Прослухавши цей курс студенти можуть отримати систематичні знання щодо методів розрахунку структури і властивостей молекул та речовин за допомогою методів сучасної квантової хімії, навчитися користуватись сучасними інформаційними ресурсами які містять хімічну інформацію; проводити базові квантово-хімічні розрахунки різними методами (напівемпіричні і неемпіричні методи); користуватись сучасними квантово- хімічними програмами на персональному комп’ютері; визначати будову та властивості молекулярних систем на основі квантово хімічних розрахунків; інтерпретувати спектральні характеристики молекул.
Основні завдання навчальної дисципліни. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:
- знання методів розрахунку структури і властивостей молекул та речовин;
- уміння проводити базові квантово-хімічні розрахунки різними методами (напівемпіричні і неемпіричні методи);
- досвід користування сучасними квантово-хімічними програмами на персональному комп’ютері; інтерпретації спектральних характеристик молекул.
На вивчення навчальної дисципліни відводиться 90 годин/3.0 кредити ECTS.
Робоча програма дисципліни (Силабус)
Дистанційне навчання
Посилання на курс: GSuite https://classroom.google.com/u/1/c/MjI0NzY1NTA5OTMy
Презентації
Youtube-канал
- Розрахунок молекули водню в ORCA
- Розрахунок атома літію а ORCA
- Сканування ППЕ для валентного кута H-O-H
Презентації до лекцій
Лекція 1: Вступ до квантової хімії
Лекція 2: Воднеподібний атом в квантовій механіці
Лекція 3: Атом гелію
Лекція 4: Багатоелектронні атоми
Лекція 5. Багатоелектронні атоми. Метод Хартрі-Фока
Лекція 6: Молекула водню. Метод валентних зв’язків
Лекція 8. Адіабатичне наближення.
Лекція 7. Молекулярний іон водню H2+. Метод молекулярних орбіталей
Лекція 8. Молекулярний іон водню. Метод молекулярних орбіталей. Двоатомні гомоядерні молекули.
Лекція 9. Порявняння методів валентних зв’язків та молекулярних орбіталей. Іонно-ковалентний резонанс. Гомоліз і гетероліз молекули H2.
Програмні продукти
ORCA – програмний пакет для розрахунків методами квантової хімії структури і властивостей молекулярних систем. Розробляється в Інституті хімії енергетичної конверсії Товариства Макса Планка. Програмний пакет безкоштовний для академічного використання.
ORBITAL VIEWER – невелика програма для візуалізації орбіталей атомів та молекул
