Theoretical chemistry

Podstawy chemii teoretycznej (kwantowej) i matematyki.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego):

wykład 15h

konwersatorium 15h

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego: 30h

Liczba punktów ECTS za godziny kontaktowe 1

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta):

przygotowanie się do konwersatorium 10h

przygotowanie się do wykładu 10h

studiowanie literatury 10h

Łączna liczba godzin niekontaktowych: 30h

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe: 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu: 2

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

W1-W2, Test końcowy

U1-U2, Test końcowy

K1-K2, Aktywność na zajęciach

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV – 18.23/18 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

W1-W2, Test końcowy

U1-U2, Test końcowy

K1, Aktywność na zajęciach

WYKŁAD:

1. Przypomnienie wiadomości dotyczących podstaw mechaniki klasycznej i mechaniki kwantowej: postulaty mechaniki kwantowej, proste modele mechaniki kwantowej (cząstka w pudle potencjału, oscylator harmoniczny, rotator sztywny, atom wodoropodobny), energia kinetyczna i potencjalna, współrzędne i pędy uogólnione, liczba stopni swobody.

2. Metoda zespołów statystycznych Gibbsa.

3. Postulaty termodynamiki statystycznej.

4. Zespoły statystyczne.

5. Rozkład Maxwella-Boltzmanna. Statystyki kwantowe.

6. Zespół kanoniczny. Faktoryzacja cząsteczkowej sumy stanów.

7. Zastosowania termodynamiki statystycznej.

KONWERSATORIUM:

Podczas konwersatorium poruszane są tematy omówione uprzednio na wykładach oraz rozwiązywane są zadania bezpośrednio ich dotyczące.

1. Notatki z wykładów.

2. L. Piela, "Ideas of Quantum Chemistry", Elsevier 2014.

3. K. Gumiński, P. Petelenz, Elementy chemii teoretycznej. PWN Warszawa 1989.

4. T.L. Hill, An Introduction to Statistical Thermodynamics, Addison-Wesley Publishing Company, New York 1960.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

WIEDZA

W1. Zna matematykę w zakresie niezbędnym do zrozumienia i opisu w języku

matematyki problemów w wybranych działach chemii (K_W02)

W2. Zna podstawy termodynamiki statystycznej i metod symulacji komputerowych oraz współczesne metody obliczeniowe (K_W09)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi interpretować właściwości ciał stałych, cieczy i gazów (K_U04)

U2. Potrafi obliczać funkcje termodynamiczne gazu doskonałego oraz opisać, również ilościowo, szereg ważnych zjawisk powierzchniowych i międzyfazowych ((K_U05, K_U07)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie konieczność dalszego kształcenia (K_K01)

K2. Potrafi sformułować problem i poszukiwać jego rozwiązania samodzielnie, bądź we współpracy z nauczycielami i kolegami, pogłębiając w ten sposób swoją wiedzę. (K_K02), (K_K03)

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV – 18.23/18 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

WIEDZA

W1. absolwent zna i rozumie w pogłębiony sposób wybrane fakty, teorie i zjawiska oraz metody z zakresu chemii teoretycznej (K_W01)

W2. absolwent zna i rozumie podstawy teoretyczne z chemii, ma uporządkowaną wiedzę obejmującą kluczowe zagadnienia i główne trendy w chemii (K_W02)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. absolwent potrafi zastosować zdobytą wiedzę w zakresie chemii do pokrewnych dziedzin nauki (K_U01)

U2. absolwent potrafi formułować i rozwiązywać złożone i nietypowe problemy z chemii teoretycznej poprzez właściwy dobór źródeł oraz informacji z nich pochodzących. (K_U02)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. absolwent jest gotów do krytycznej oceny odbieranych treści i uznawania znaczenia wiedzy chemicznej w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych (K_K03)