Sylabus-modelowanie_L2013

Załącznik do Zarządzenia nr 56
Rektora UMK z dnia 25 kwietnia 2012 r.
Formularz opisu przedmiotu (formularz sylabusa) na studiach wyższych,
doktoranckich, podyplomowych i kursach doszkalających
B) Opis przedmiotu cyklu : specjalność chemia informatyczna
Modelowanie Molekularne Metodami Chemii Kwantowej –
Laboratorium Komputerowe 45 godzin
Nazwa pola
Cykl
dydaktyczny, w
którym
przedmiot jest
realizowany
Sposób
zaliczenia
przedmiotu w
cyklu
Forma(y) i liczba
godzin zajęć oraz
sposoby ich
zaliczenia
Imię i nazwisko
koordynatora/ów
przedmiotu cyklu
Imię i nazwisko
osób
prowadzących
grupy zajęciowe
przedmiotu
Atrybut
(charakter)
przedmiotu
Grupy zajęciowe
z opisem i
limitem miejsc w
grupach
Terminy i
miejsca
odbywania zajęć
Efekty uczenia
się, zdefiniowane
dla danej formy
zajęć w ramach
przedmiotu
Metody i kryteria
Komentarz
III rok studiów, I stopień, kierunek Chemia
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium komputerowe 45 godzin
Prof. dr hab. Maria Barysz
Prof. dr hab. Maria Barysz, dr Mirosław Jabłoński
Blok dla studentów
obowiązkowy
specjalności
chemia
informatyczna;
przedmiot
Laboratorium komputerowe w grupach maks. 8 osobowych
Laboratorium komputerowe Wydziału Chemii, semestr VI, I stopień studiów,
kierunek Chemia
Studenci potrafią prowadzić obliczenia struktury elektronowej i właściwości
atomów i cząsteczek metodami kwantowo-chemicznymi korzystając z pakietu
GAMESS i MOLDEN. Studenci są świadomymi użytkownikami pakietu, znają
jego możliwości i ograniczenia.
Przedmiot kończy się zaliczeniem na ocenę. Podstawą oceny są zadania do
1
oceniania danej
formy zajęć w
ramach
przedmiotu
Zakres tematów
Metody
dydaktyczne
Literatura
wykonania przygotowane przez prowadzącego zajęcia oraz samodzielny projekt.
Laboratorium:
1. Specyfikacja geometrii cząsteczki. Konstruowanie cząsteczki za pomocą
programu MOLDEN. Macierz Z.
2. Podstawy programu GAMESS. Przygotowanie danych wejściowych, analiza
plików wynikowych.
3. Bazy funkcyjne. Bazy standardowe oraz bazy z bibliotek internetowych.
Modyfikacja baz. Bazy skontraktowane i rozkontraktowane. Zależność końcowych
wyników od wyboru bazy.
4. Optymalizacja geometrii. Geometria-Energia-Optymalizacja.
5. Analiza drgań normalnych (częstości), widma IR.
6. Analiza konformacyjna. Znajdowanie struktur w minimach energetycznych
poprzez startowanie z różnych konformerów.
7. Określanie przestrzennej
budowy związków organicznych metodą
Hartree-Focka.
8. Testowanie różnych metod i baz do obliczeń geometrii. Metody HF,
DFT(B3LYP, B3PW91. Bazy STO-3G, 3-21G, 6-31G, 6-31G*, 6-31G** itp.,
metody półempiryczne.
9. Orbitale molekularne obsadzone i wirtualne.
10. Analiza struktury i trwałości karbokationów metodą ab initio.
11. Energie reakcji chemicznych i ciepło reakcji. Stałe równowagi.
12. Mechanizmy i ścieżki reakcji.
13. Analiza populacyjna, mapy gęstości.
Student w czasie każdego cotygodniowego spotkania w laboratorium
komputerowym otrzymuje zadania, które wykonuje przy pomocy prowadzącego.
W drugiej części zajęć student otrzymuje samodzielne zadanie do wykonania,
które jest oceniane.
Literatura
1. L. Piela, Idee Chemii Kwantowej, PWN 2012, Warszawa
2. F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, Wiley 2008
3. M. Doskocz i inni, Modelowanie Molekularne w chemii organicznej
Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej 2007
4. Materiały własne prowadzących zajęcia
2