Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Potencials redox i barreres de reacció. Superficie d'energia potencial. Reaccions catalítiques de sistemes biològics. Análisi cinètic i evidències mecanístiques de reaccions químiques. Caracterització d'intermedis de reacció.
Crèdits:
6

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
MIGUEL COSTAS SALGUEIRO  / JOSEP MARIA LUIS LUIS  / ANNA ROGLANS RIBAS  / ANTON STASYUK
Idioma de les classes:
Anglès (100%)

Competències

  • CB1 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
  • CB2 - Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, sent incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis.
  • CB3 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics especialitzats i no especialitzats d'una manera clara i sense ambigüitats, fent servir com a llengua vehicular l'anglès.
  • CB4 - Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant d'una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigida o autònoma.
  • CE4 - Saber correlacionar l'estructura electrònica dels sistemes moleculars amb les seves característiques estructurals i de reactivitat, i ser capaç d'utilitzar programari adequat per al seu simulació computacional.
  • CE6 - Exercitar la integració de la química computacional amb les observacions experimentals, aplicant amb criteri les eines apropiades per extreure la informació química rellevant, i ser capaç d'utilitzar-com a suport en la resolució de problemes químics de diferent índole.
  • CE8 - Dominar els experiments de monitorització de reaccions químiques bàsiques i aplicar-los a l'elucidació dels mecanismes de les reaccions catalítiques.

Continguts

1. Electronic and Gibbs energies. Redox potentials. Pourbaix diagrams.

2. Energy decomposition analysis techniques. Isomerization energies and energy barriers

3. Exploring potential energy surfaces. Locating minima and transition states. Intrinsic reaction path (IRC). Partial optimization: scan and linear transit.

4. Transition state theory. Rate determining step. Marcus Theory.

5. Catalytic reactions of biological systems: Molecular dynamics.

6. Catalytic reactions of biological systems: QM/MM and hybrid methods.

7. Kinetic analysis of reactions.

8. Mechanistic probes. Isotope analysis involving kinetic methods. Isotope analysis without involvement of kinetic methods.

9. Structure-reactivity relationship

10. Trapping and characterization of reaction intermediates.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Classes expositives 18 16 34
Classes pràctiques 30 16 46
Elaboració de treballs 6 29 35
Resolució d'exercicis 6 29 35
Total 60 90 150

Bibliografia

  • Anslyn, Eric V (2004 ). Modern physical organic chemistry . Sausalito, CA: University Science. Catàleg
  • Anslyn, Eric V (cop. 2006 ). Student solutions manual to accompany Anslyn & Dougherty'sModern physical organic chemistry . Sausalito: University Science Books. Catàleg
  • Cramer, Christopher J (cop. 2002 ). Essentials of computational chemistry : theories and models . West Sussex: Wiley. Catàleg
  • Espenson, James H (1995 ). Chemical kinetics and reaction mechanisms (2nd ed.). New York [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Halevi, E. Amitai (cop. 1992 ). Orbital symmetry and reaction mechanism : the OCAMS view . Berlin, [etc.]: Springer. Catàleg
  • Jensen, Frank (cop. 1999 ). Introduction to computational chemistry . Chichester [etc.]: John Wiley & Sons. Catàleg
  • Jordan, Robert B (1998 ). Reaction mechanisms of inorganic and organometallic systems (2nd ed.). New York [etc.]: Oxford University Press. Catàleg
  • Juan Andrés & Juan Bertrán, Eds. (2007). Theoretical and Computational Chemistry: Foundations, Methods and Techniques. Castelló: Publicacions de la Universitat Jaume I. Catàleg
  • Koch, Wolfram (cop. 2001 ). A Chemist's guide to density functional theory (2nd ed). Weinheim [etc.]: Wiley-VCH. Catàleg
  • Lewars, Errol (cop. 2003 ). Computational chemistry. Boston [Mass.]: Kluwer Academic. Recuperat 16-12-2015, a http://link.springer.com/book/10.1007/b101871 Catàleg
  • Rauk, Arvi (1994 ). Orbital interaction theory of organic chemistry . New York [etc.]: Wiley. Catàleg
  • Solomon, Edward I. Scott, Robert A. King, R. Bruce (cop. 2009 ). Computational inorganic and bioinorganic chemistry . Hoboken, N. J.: Wiley. Catàleg
  • Young, David C (cop. 2001 ). Computational chemistry : a practical guide for applying techniques to Real-World problems . New York [etc.]: Wiley-Interscience. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Computational chemistry lab reports The lab reports will be assessed taking into account structure, clarity, the use of scientific language and formal presentation, the definition of objectives, the use of appropriate methodology, the discussion of results, and the presentation of the conclusions. 50
Experimental lab reports The experimental lab reports will be assessed taking into account structure, clarity, the use of scientific language and formal presentation, the definition of objectives, the use of appropriate methodology, the discussion of results, and the presentation of the conclusions 50

Qualificació

No evaluation activity can be retaken. The student must get a minimum mark of 3 for each of the evaluation activities in order for the activities to be considered in the final global evaluation mark.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
A "Not presented" mark will only be considered if the student has not carried out any of the evaluation activities.