FISICO-QUIMICA III - 531364
- Descripción :
Asignatura dise?ada para que la (el) estudiante logre, mediante la aplicacion de la mecanica cuantica, una adecuada comprension de los aspectos fundamentales de la quimica, referidos a la estructura de los atomos y moleculas, interaccion radiacion-materia y termodinamica estadistica.
Competencias del perfil de egreso a las que esta asignatura contribuye: 1, 6, 11 y 12.
- Resultados aprendizaje esperados :
(N-3) Calcular, interpretar y predecir las propiedades de sistemas cuanticos sencillos de interes quimico utilizando los postulados de mecanica-cuantica..
(N-4) Deducir, identificar y relacionar las principales propiedades estructurales de atomos y moleculas, en lo referente a la estructura electronica e interaccion radiacion-molecula.
(N-4) Identificar, deducir y calcular el comportamiento macroscopico de la materia, en lo referente a propiedades termodinamicas y cambio quimico, en terminos de conceptos atomico-moleculares
- Contenidos :
1. INTRODUCCION A LA MECANICA CUANTICA.
Radiacion del cuerpo negro, efecto fotoelectrico, dualidad onda-particula
2. HERRAMIENTAS MATEMATICAS.
Sistemas de coordenadas, matrices y determinantes, numeros complejos, funciones matematicas, operadores, ecuaciones diferenciales.
3. POSTULADOS DE LA MECANICA CUANTICA.
Postulado de la funcion de onda, postulado de los operadores-observables, postulado de la ecuacion de onda, postulado de los valores esperados, postulado de la ecuacion de onda dependiente del tiempo
4.- APLICACION DE LOS POSTULADOS A SISTEMAS SIMPLES.
Particula libre, particula en una caja 1-D (props. de las soluciones, probabilidades, medicion de observables, principio de incertidumbre, regla de seleccion), particula en una caja 3-D (Separacion de variables, degeneracion y ruptura de degeneracion), barreras de potencial (efecto tunel), particula en un anillo de potencial (regla de seleccion), rotor rigido y momento angular (regla de seleccion), oscilador armonico (zona clasicamente prohibida, regla de seleccion), atomo de hidrogeno (numeros cuanticos, orbitales y su dependencia angular, zona clasicamente prohibida, opciones para definir el tama?o del atomo, efecto Zeeman, regla de seleccion)
5. ATOMOS MULTIELECTRONICOS.
Atomo de Helio: Metodo variacional (en detalle) y Metodo perturbacional (descriptivo), espin del electron, simetria en la funcion de onda.
6. ENLACE QUIMICO.
Aproximacion de Born-Oppenheimer,molecula de H2+: Enfoque TOM, metodo OM-CLOA, metodo Huckel para hidrocarburos conjugados, metodo Huckel extendido, metodo SCF-OM, Metodo TEV: La molecula de H2+, hibridacion de orbitales atomicos
7. TERMODINAMICA ESTADISTICA.
Hipotesis ergodica, colectivos microcanonico, canonico y macrocanonico, funciones de particion, calculo de propiedades termodinamicas, aplicacion al equilibrio quimico en fase gas.
- Metodología :
Clases expositivas y sesiones de resolucion de problemas junto a laboratorios computacionales en donde se aplican los aprendizajes logrados a calculos especificos de la quimica computacional.
- Evaluación :
Las evaluaciones se regiran de acuerdo al Reglamento de Docencia de Pregrado de la Facultad de Ciencias Quimicas. Se realizaran tres certamenes con la misma ponderacion. La nota final ponderada se obtiene como NF = (C1 + C2 + C3) / 3. En caso que un estudiante obtenga una nota final pondera inferior a 4.0, podra dar una evaluacion de recuperacion que considera todos los contenidos del semestre la cual tiene una ponderacion de 40% de la nota final.
- Facultad :CIENCIAS QUIMICAS
- Departamento :FISICO QUIMICA
- Creditos :5
- Cupos :20
- Campus :CONCEPCION