Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Aplicació de noves eines en l'anàlisi de l'enllaç químic en la resolució de problemes relacionats en l'estructura molecular i reactivitat química. Teoria d'orbitals molecular i densitat electrònica.
Crèdits:
4

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
SERGEY VYBOYSHCHIKOV
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.
  • 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.

Continguts

1. Molecular orbital theory vs Valence bond theory

          1.1. Bonding. Bonding types

          1.2. Valence bond and molecular orbital bond approach

2. Qualitative description of bonding: Orbital diagrams

          2.1. Orbital energy diagrams. Molecular symmetry.

          2.2. Natural Bond Orbitals and Natural Population Analysis

          2.3. Frontier orbitals and Woodward-Hoffmann rules

3. Computational tools for the electronic description of molecules

          3.1. The exchange-correlation density

          3.2. The definition of an Atom within a Molecule. Type of atoms

          3.3. The Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM).

          3.4. Population analysis, bond orders and valences.

          3.5. Multicenter indices.

          3.6. Oxidation state and local spin analyses.

4. Aromaticity and aromaticity indices

          4.1. Aromaticity. Definition and state-of-the art

          4.2. New aromatic molecules

          4.3. Classical aromaticity indices

          4.4. Electronic indices.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Classes expositives 15 15 30
Classes pràctiques 11 20 31
Elaboració de treballs 2 30 32
Exposició dels estudiants 2 5 7
Total 30 70 100

Bibliografia

  • Jensen, Frank (cop. 1999 ). Introduction to computational chemistry . Chichester [etc.]: John Wiley & Sons. Catàleg
  • Cramer, Christopher J (cop. 2002 ). Essentials of computational chemistry : theories and models . West Sussex: Wiley. Catàleg
  • Atkins, P. W.|q(Peter William) (2006 ). Atkins' physical chemistry (8th ed.). Oxford [etc.]: Oxford University Press. Catàleg
  • Bader, Richard F. W (1990 ). Atoms in molecules : a quantum theory . Oxford: Clarendon Press. Catàleg
  • Matito E., Solà M. (2009). The Role of Electronic Delocalization in Transition Metal Complexes From the Ele. Chem. Coord. Rev. , 253(), 647 Catàleg
  • Feixas Geronès, Ferran (DL 2011 ). Analysis of chemical bonding and aromaticity from electronic delocalization descriptors. [Girona]: Universitat de Girona. Recuperat 08-07-2013, a http://hdl.handle.net/10803/37471 Catàleg
  • Feixas F., Matito E., Poater J., Solà M. (2008). On the Performance of Some Aromaticity Indices: A Critical Assessment Using a Te. J. Comput. Chem., (29), 1543 Catàleg
  • Ramos-Cordoba E., Matito E., Mayer I., Salvador P. (2013). Toward a unique definition of the local spin. J. Chem. Theory Comput., 8(), 1270 Catàleg
  • G.T. Velde, F.M. Bickelhaupt, E.J. Baerends, C.F. Guerra, S.J.A. Van Gisbergen, (2001). Chemistry with ADF. J. Comput. Chem., 22(), 931 Catàleg
  • F. Matthias Bickelhaupt and Evert Jan Baerends (2000). Kohn-Sham Density Functional Theory: Predicting and Understanding Chemistry. Reviews in Computational Chemistry, 13(), 1
  • Feixas F., Matito E., Poater J., Solà M. (2015). Quantifying aromaticity with electron delocalization measures. . Chem. Soc. Rev.,, . Recuperat , a http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/CS/C5CS00066A#!divAbstract Catàleg
  • Eduard Matito (2014). Transparències assignatura i material. Recuperat 15/02/2014, a http://iqc.udg.edu/~eduard/slides.pdf
  • Eduard Matito (2014). Notes of "New Tools...". Recuperat 15/02/2014, a http://iqc.udg.edu/~eduard/notes.pdf

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Research work A small research work using the tools presented during the classes.
The evaluation will depend on the choice of the correct tools to solve the problem as well as the conclusion reached.
A final report will be delivered.
60
Oral presentation of the research work The evaluation will be based on:
- The work performed during exercise solving and the results obtained
- The skills students show when communicating and presenting scientific research.
40

Qualificació

A total mark over 50% is necessary to pass the course.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
It will be considered "NO PRESENTAT" if the student presents neither the written research work nor the oral presentation.