Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Estructura Molecular i Reactivitat Química

Codi de l'assignatura: 572559

Curs acadèmic: 2020-2021

Coordinació: Mercè Deumal Sole

Departament: Departament de Ciència de Materials i Química Física

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

28

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

20

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial i no presencial

 

8

Treball tutelat/dirigit

12

Aprenentatge autònom

35

 

 

Recomanacions

 


Tenir coneixements bàsics d’Estructura Electrònica i Mecànica Quàntica a nivell d’estudis de grau.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

Bàsiques de la UB
- Posseir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i/o aplicació d’idees, sovint en un context d’investigació.

- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d’estudi.

- Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats.

- Que els estudiants posseeixin les habilitats d’aprenentatge que els permetin continuar estudiant d’una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigit o autònom.

 

Generals de la titulació́

- Ser capaç de consultar la bibliografia científica, bases de dades i analitzar documents cientificotècnics en anglès.

- Ser capaç de concebre i dissenyar un procés d’investigació.

 

Transversals de la titulació́

- Ser autònom, dinàmic i organitzat, amb capacitat analítica i de síntesi, amb capacitat d’anàlisi crítica i amb capacitat de prospectiva.

 

Específiques de la titulació́

- Donat un material o fenomen físic-químic que es vulgui modelitzar, ser capaç d’escollir quines són les millors tècniques de modelització o simulació per descriure-ho en funció de la seva escala espai-temporal i usar els diferents paquets informàtics disponibles que permeten aplicar diferents tècniques de modelització molecular estàndard.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements


Referits a coneixements
- Ser capaç d’extreure informació sobre l’enllaç químic d’una molècula a partir dels resultats d’un càlcul quàntic.
- Entendre què és una superfície d’energia potencial i la relació de la seva topologia amb la reactivitat química d’un sistema.
- Saber caracteritzar una superfície de potencial mitjançant la localització dels seus punts estacionaris.
 
Referits a habilitats, destreses
- Ser capaç d’aplicar eficaçment les eines de la química quàntica per a l’estudi de l’estructura electrònica i la reactivitat de sistemes químics.
 
Referits a actituds, valors i normes
- Mostrar una actitud positiva envers l’assignatura.
- Saber organitzar-se i planificar bé la feina a fer durant el treball pràctic.
- Analitzar de manera critica els resultats obtinguts en el desenvolupament del treball pràctic.
- Ser capaç de fer servir la bibliografia recomanada per ampliar coneixements.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Densitat electrònica i descripció quantitativa de l’enllaç

1.1. Introducció. Orbitals moleculars. Descripció qualitativa de l’enllaç

1.2. Densitat electrònica: anàlisi de poblacions

1.3. Anàlisi topològica de la densitat electrònica.

2. Aproximació de Born-Oppenheimer

2.1. Hamiltonià molecular. Termes

2.2. Definició de superfície d’energia potencial (PES). Born-Oppenheimer

2.3. No aplicabilitat de Born-Oppenheimer.

2.4. Trets topològics de PES adiabàtiques

2.5. Trets topològics de PES no-adiabàtiques o diabàtiques

2.6. Camins de reacció

3. Algorismes d’optimització de geometria

3.1. Localització de mínims de la Superfície d’Energia Potencial

3.2. Localització d’Estats de Transició.

4. Reactivitat química

4.1. Ús de programes de càlcul quàntic per resoldre problemes de reactivitat química

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

- Classes magistrals: A les classes magistrals s’exposen els continguts de l’assignatura de forma oral per part d’un professor o professora sense la participació activa de l’alumnat.

- Classes expositives: A les classes expositives un o més estudiants presenten de forma oral un tema o treball, preparat prèviament, davant de la resta de companys del grup. En ocasions pot resultar interessant una presentació escrita prèvia.

- Treball escrit: Activitat consistent en la presentació d’un document escrit.

- Activitats d’aplicació: Amb les activitats d’aplicació s’aconsegueix contextualitzar l’aprenentatge teòric a través de la seva aplicació a un fet, succés, situació, dada o fenomen concret, seleccionat perquè faciliti l’aprenentatge.

- Aprenentatge basat en problemes: S’utilitza l’aprenentatge basat en problemes com a mètode de promoure l’aprenentatge a partir de problemes seleccionats de la vida real. Cal que cada alumne identifiqui i analitzi el problema, formuli interrogants per convertir-los en objectius d’aprenentatge, busqui informació per donar-hi resposta i interaccioni, socialitzant així aquest coneixement. Aquest tipus de metodologia permet adquirir coneixements conceptuals i desenvolupar habilitats i actituds de manera que es converteix en una estratègia especialment interessant per assolir competències.

- Resolució de problemes: En l’activitat de resolució de problemes, el professorat presenta una qüestió complexa que l’alumnat ha de resoldre, ja sigui treballant individualment, o en equip.

- Exercicis pràctics: l’activitat basada en la formulació, anàlisi, resolució o debat d’un problema relacionat amb la temàtica de l’assignatura. Aquesta activitat té com a objectiu l’aprenentatge mitjançant la pràctica de coneixements o habilitats programats.

En cas de no presencialitat, les classes magistrals i els exercicis pràctics s’adaptaran per tal que els alumnes puguin continuar el seu aprenentatge online.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 


L’avaluació de l’assignatura es basa en tres apartats:
- Proves escrites: activitats d’aplicació (40%)
- Proves orals: exàmens, exposicions (30%)
- Treballs realitzats per l’estudiant: memòria, projecte (30%)
Els alumnes que hagin estat qualificats amb una nota mínima de 3,5 poden ser reavaluats. La prova de revaluació consisteix en la resolució d’un problema pràctic i la seva posterior exposició oral i defensa, i representa el 100% de la qualificació.

 

Avaluació única


Atès el caràcter eminentment pràctic de l’assignatura, no es preveu la possibilitat d’avaluació única.