Estudia

• AR1 Conèixer les bases conceptuals de la Mecànica i la Química Quàntica
• AR2 Utilitzar adequadament les eines matemàtiques de la Química Teòrica
• AR4 Conèixer els mètodes específics de la Química Quàntica i els seus límits d'aplicació
• AR6 Utilitzar amb criteri els programaris de Química Teòrica
• AR10 Saber analitzar les superficies de potencial
• BR4 Resoldre problemes de forma efectiva

• Conèixer les bases conceptuals de la Mecànica i la Química Quàntica
• Utilitzar adequadament les eines matemàtiques de la Química Teòrica
• Conèixer els mètodes específics de la Química Quàntica i els seus límits d'aplicació
• Utilitzar amb criteri els programaris de Química Teòrica
• Treballar de forma autònomoa i amb iniciativa
• Resoldre problemes de forma efectiva
• Aprendre a aprendre

1. Introducció i revisió de conceptes fonamentals

2. Funcions polielectròniques<p> - Funcions polielectròniques - Orbitals, spinorbitals, determinants de Slater - Expansions de determinants - Regles pels elements de matriu - Spin, configuracions adaptades d'spin

3. Aproximació de Hartree-Fock<p>- Energia i minimització - Equacions de Hartree-Fock, operador de Fock - Capes tancades i capes obertes, mètodes RHF i UHF - Aproximació LCAO, equacions de Roothaan - El problema de la dissociació - Orbitals localitzats

4. Bases<p> - Bases de Slater, bases gaussianes - Mida i tipus de bases - Esquemes de contracció - Funcions de polarització i difuses - Bases d'orbitals atòmics naturals, ANO - Potencials de core

5. Teoria del Funcional de la densitat, DFT<p> 5.1. Conceptes previs: Matrius i operadors densitat - Matriu densitat de primer ordre - Matriu densitat de segon ordre - Altres densitats bielectròniques - Forat de correlació-bescanvi - Expressió d’un operador en funció de la densitat - Funcionals: diferencials i derivades<p> 5.2. Fonament teòric - Teoremes de Hohenberg-Kohn - Formulació restringida de Levy - Extensió a estats excitats<p> 5.3. Formulació pràctica - Equacions de Kohn-Sham - Significat físic dels valors propis - DFT conceptual: potencial químic, duresa, funcions de Fukui i altres descriptors de reactivitat - Aproximacions al potencial de correlació-bescanvi (LDA, GGA, meta-GGA, híbrids)<p> 5.4. Avantatges i inconvenients de la Teoria del Funcional de la Densitat

6. Mètodes post Hartee-Fock per determinar la correlació electrònica<p> 6.1. Interacció de configuracions - Energia de correlació - Interacció de configuracions completa, FCI - Correlació no dinàmica, correlació dinàmica - Interaccions de configuracions truncades: error de size-consistency - Matrius densitat i Orbitals Naturals<p> 6.2. L'aproximació Coupled-Cluster - Expressió exponencial de la funció d'ona - Separabilitat - L'aproximació CCSD<p> 6.4. Mètodes multiconfiguracionals - Naturalesa multiconfiguracional d'alguns sistemes - El mètode MCSCF - El mètode CASSCF - Inclusió de correlació dinàmica: mètodes d'IC multireferencials, mètodes pertorbatius multireferencials<p> 6.3. Teoria de Pertorbacions - Hamiltonià d'ordre zero i operador de pertorbació - Correccions a l'energia i a la funció d'ona - Separabilitat - La partició Moller-Plesset

• Szabo, Attila, Ostlund, Neil S. (1982). Modern quantum chemistry : introduction to advanced electronic structure theory (1ª ed., rev.). New York [etc.]: McGraw-Hill.
• Parr, Robert G., Yang, Weitao (1989). Density-functional theory of atoms and molecules. Oxford [etc.]: University Press.
• W. J. Hehre, L. Radom, P. v. R. Schleyer, J. A. Pople (1986). Ab initio Molecular orbital Theory. New York: Wiley and Sons.
• Jensen, Frank (1999). Introduction to Computational Chemistry. Chichester: Wiley and Sons.
• Helgaker, Trygve, Jørgensen, Poul, Olsen, Jeppe (2000). Molecular electronic-structure theory. Chichester [etc.]: John Wiley & Sons.
• Ab initio methods in quantum chemistry (cop. 1987). Chichester [etc.]: Wiley.
• R. M. Martin (2004). Electronic Structure. Basic Theory and Practical Methods. Cambrigde: Cambridge University Press.
• European Summer School in Quantum Chemistry (3a : 1993 :Lund), Roos, B. O. (cop. 1994). Lecture notes in quantum chemistry : European Summer School in Quantum Chemistry. Berlin [etc.]: Springer-Verlag.
• Pearson, Ralph G. (cop. 1997). Chemical hardness. Weinheim [etc.]: Wiley-VCH.
• J. P. Perdew, K. Schmidt (2001). Density functional theory and its applications to materials. New York: American Institute of Physics.
• Koch, Wolfram, Holthausen, Max C. (cop. 2001). A Chemist's guide to density functional theory (2nd ed). Weinheim [etc.]: Wiley-VCH.
• Kryachko, Eugene S., Ludeña, Eduardo V. (1990). Energy density functional theory of many-electron systems. Dordrecht [etc.]: Kluwer.
• Chong, Delano P., Barone, Vincenzo, Bencini, Alessandro, Fantucci, Piercalo, (cop. 1995-). Recent advances in density functional methods. Singapore [etc.]: World Scientific.
• B. Delley (1994). Density Functional Theory: A tool for chemistry. Amsterdam: Elsevier.
• J.M. Seminario and P. Politzer (Eds.) (1995). Modern Density Functional Theory: A tool for chemistry. Amsterdam: Elsevier.
• Cioslowski, Jerzy (2000). Many-electron densities and reduced density matrices. New York [etc.]: Kluwer Academic/Plenum Publishers.
• P.K. Chattaraj and R.G. Parr (1993). Density Functional Theory of Chemical Hardness. Berlin: Springer-Verlag.
• Cramer, Christopher J. (cop. 2002). Essentials of computational chemistry : theories and models. West Sussex: Wiley.

Activitats d'avaluació:

L'avaluació sera 50% a través dels exercicis que s'entregaran als estudiants i que aquests hauran de presentar resolts i l'altre 50% en una prova escrita.

• Cinètica química i dinàmica molecular
• Química física avançada
• Química quàntica i espectroscòpia
• Tècniques computacionals