Informació corresponent al curs 2009/2010

Professor: Josep Hilari Planelles Fuster

Informació general:

La química quàntica és el nom amb que es denomina l’aplicació de la mecànica quàntica per a la resolució de problemes químics. Constitueix la base conceptual de la química actual i, en conseqüència, està present en tots els camps de la química, essent un motor fonamental per al seu desenvolupament. Un químic que no domine els aspectes conceptuals de la química quàntica no respon al perfil d'un químic del segle XXI.

Objectius:

L’objectiu del curs és aconseguir que l'estudiantat es familiaritze amb el llenguatge, conceptes i aplicacions de la teoria quàntica a sistemes estacionaris, amb la finalitat de resoldre els problemes de la química.

Coneixements previs recomanables:

Haver cursat amb aprofitament els dos primers cursos de la llicenciatura.

Temari:

1. Introducció als postulats de la teoria quàntica 
o Evidència corpuscular de la llum 
o Ones d'electrons 
o Hipòtesis de DeBroglie 
o Equació de l'ona de matèria 
o Postulats de la Mecànica Quàntica 

2. Models resolubles exactament 
o Partícula en una caixa tridimensional 
o Moviment vibracional 
o Moviment rotacional 
o Propietats generals dels problemes monodimensionals 
o Rotacions en tres dimensions. Moment angular 
o L’espín. Experiment de Stern i Gerlach 
o Suma de moments angulars 
o Acoblament espín-orbital 
o Camp central. Àtom d'hidrogen 
o Espinorbitals 

3. Introducció als sistemes polielectrònics i als mètodes aproximats 
o L'equació de Schrödinger per a un sistema polielectrònic 
o El model de partícules independents 
o El model autoconsistent SCF de Hartree 
o El mètode variacional 
o Aplicacions del mètode variacional 
o Teoria de pertorbacions independents del temps 
o Exemples d'aplicació 

4. Àtoms 
o Commutacions de l’Hamiltonià d'un àtom polielectrònic 
o Termes electrònics 
o Interacció espín-orbital 

5. Molècules 
o Aproximació de Born-Oppenheimer 
o L'hamiltonià electrònic 
o Molècules poliatòmiques 
o Separació sigma pi en molècules orgàniques. Mètode Hückel 
o El sòlid ordenat: introducció a la teoria de bandes