ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| CHIMICA TEORICA ORGANICA | CHIM/02 | LEZIONI | 24 |
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Lo studente che supererà con successo il corso avrà acquisito nuove conoscenze sul trattamento teorico-computazionale del riarrangiamento elettronico in processi termini coinvolgenti composti del carbonio.
Students are expected to acquire the foundations of the theory for the study of the electronic structure rearrangements in thermal chemical processes involving, in particular, carbon compounds.
Anche se non sono previste esplicite verifiche in itinere, il grado di apprendimento dello studente sarà considerata nelle prove pratiche in laboratorio informatico.
The student's ability to explain correctly the main topics presented during the course at the board will be assessed.
Methods:
Al termine del corso lo studente:
1) saprà applicare il software Gaussian 2009 alle tematiche specifiche del corso;
2) sarà in grado di discutere una presentazione orale sull’attività svolta durante il corso.
Durante le sessioni di laboratorio saranno svolti piccoli progetti e/o esercizi numerici per comprendere l'utilizzo del software Gaussian 2009.
Lo studente dovrà preparare e discutere una presentazione orale sull’attività svolta durante il corso
Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche teorico-computazionali associate allo studio di processi che coinvolgono sostanze organiche.
Durante le sessioni di laboratorio saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte
Nozioni di base dei corsi di Fisica, Matematica e Chimica Fisica del corso di laurea triennale in Chimica.
Le lezioni in aula sono frontali con lo sviluppo dettagliato alla lavagna del programma;
Le esercitazioni in aula informatica sono svolte individualmente con connessione remota tramite PC ai server di calcolo. Il sistema operativo usato è linux;
Le lezioni in aula informatica potranno usare il web come supporto;
Sul sito di e-learning del corso verrà caricato materiale didattico in formato pdf;
Gli studenti possono comunicare con il docente tramite e-mail e, ovviamente, nei ricevimenti;
Se necessario, per la presenza di studenti stranieri ERASMUS, le lezioni potrebbero tenersi anche in lingua Inglese.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
Fondamenti di meccanica quantistica. Equazione di Schroedinger elettronica. Superfici di energia potenziale. Teoria degli orbitali molecolari e metodi correlati come il DFT e i metodi semiempirici. Metodo di Huckel. Poliacetilene, grafene, nanotubi di carbonio e polimeri semiconduttori. Derivate dell'energia: potenziale chimico, densità elettronica, indici di reattività (durezza, funzione di Fukui), funzioni di risposta. Funzioni d'onda multideterminantali. CI, MCSCF e CASSCF. Diagrammi di correlazione degli orbitali (Woodward-Hoffmann). Esempi.
Foundations of quantum mechanics. The electronic Schroedinger equation. Construction of potential energy surfaces. Molecular orbital theory and related methods including DFT. Semi-empirical methods. Huckel theory. Polyacetylene and graphene. Carbon nanotubes. Energy derivatives: chemical potential, electronic density, reactivity indices (hardness, Fukui function), response functions. Elaborated wave functions. CI and MCSCF. CASSCF. Orbitals and correlation diagrams. Examples.
Coulson's Valence Roy McWeeny Oxford University Press, 1979
Coulson's Valence Roy McWeeny Oxford University Press, 1979 Further bibliography will be indicated.
L'esame è composto da una prova orale tradizionale oppure, in via sperimentale soprattutto per favovire gli studenti ERASMUS, da una prova pratica seguita da una esposizione orale. Lo studente potrà scegliere la forma.
La prova orale tradizionale consiste in un colloquio tra il candidato e il docente con domande che spazieranno su tutto il corso. La durata media del colloquio è di circa mezzora e di norma la commissione è formata da due docenti.
Il colloquio non avrà esito positivo se il candidato mostrerà ripetutamente l'incapacità di mettere in relazione le varie parti del programma e nozioni che deve usare in modo congiunto per rispondere in modo corretto alle domande poste.
La prova pratica, nella forma alternativa, sarà svolta in aula informatica e lo studente dovrà svolgere un'esperienza computazionale su un esercizio proposto dal docente. Lo studente avrà a disposizione tutto il supporto necessario per potere portare a termine la prova in circa tre ore.
Alla prova pratica seguirà, in un'altra giornata, un'esposizione di tipo seminariale tenuta dallo studente su un argomento proposto dal docente e attinente la prova pratica stessa. Al termine della relazione, la commissione potrà effettuare domande per valutare il grado di apprendimento raggiunto dallo studente.
