| Metodologia: |
Ementa:
Aproximação de Born-Oppenheimer. Princípio de Pauli. Hamiltoniano e Função de Onda Eletrônica Molecular. Orbitais Moleculares. Spin-Orbitais. Determinantes de Slater. Método de Hartree-Fock. Equações de Roothaan. Modelo de base mínima para a molécula H2. Funções de base: STO-3G, 4-31G, 6-31G(d), 6-31G(d,p). Cálculo “single point energy”. Otimização da geometria molecular. Cálculos de frequências vibracionais (infravermelho e Raman). Cargas atômicas, potencial eletrostático e momentos multipolares. Propriedades termoquímicas, energia de atomização, afinidades eletrônicas, potenciais de ionização, afinidades protônicas. Efeitos do conjunto de base nos cálculos. Métodos ab initio e métodos semiempíricos. Reações químicas e reatividade. Estados de transição. Estados excitados. Inclusão da correlação eletrônica. Teoria do funcional da densidade (DFT).
Objetivos:
1. Aprender a base teórica dos cálculos computacionais de Química Quântica, bem como as aproximações que são feitas.
2. Conhecer o método Hartree-Fock para cálculos de orbitais moleculares, seu potencial e suas limitações.
3. Compreender a diferença entre método ab initio e método semiempírico de cálculo e saber quando utilizar cada método.
4. Aprender a realizar cálculos baseados em Química Quântica, utilizando um programa computacional adequado (p.ex.
Gaussian).
Procedimentos de Ensino:
O professor orientará os alunos nas atividades que seguem:
• Estudo do conteúdo programático.
• Realização de cálculos computacionais.
• Leitura e discussão de livros e de artigos científicos relevantes.
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| Bibliografia:
| BIBLIOGRAFIA:
CRAMER, C. J. Essentials of Computational Chemistry. Theories and Models. 2.ed. John Wiley & Sons, Ltd., 2004.
ENGEL, T.; REID, P. Quantum Chemistry and Spectroscopy. 4.ed. Pearson, 2018.
FORESMAN, J. B.; FRISCH, Æ. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. 2.ed. Gaussian, Inc., 1996.
JENSEN, F. Introduction to Computational Chemistry. 3.ed. Wiley & Sons, Ltd., 2017.
KOCH, W.; HOLTHAUSEN, M. C. A Chemist’s Guide to Density Functional Theory. 2.ed. Wiley-VCH, 2001.
LEVINE, I. N. Quantum Chemistry. 7.ed. Pearson, 2014.
PARR, R. G.; YANG, W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. Oxford University Press, 1989.
SZABO, A.; OSTLUND, N. S. Modern Quantum Chemistry. Introduction to Advanced Electronic Structure Theory. McGraw-Hill, Inc., 1989.
TEIXEIRA-DIAS, J. J. C. Molecular Physical Chemistry. A Computer-Based Approach Using Mathematica® and GAUSSIAN. Springer International Publishing, 2017.
INTERNET:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_quantum_chemistry_and_solid-state_physics_softwarehttps://chemcompute.org/#/
https://molview.org/
https://www.webmo.net/
https://www.msg.chem.iastate.edu/
https://gaussian.com/gaussian16/
https://cccbdb.nist.gov/introx.asp
https://www.basissetexchange.org/
https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database-contents
https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/levels_form.html
https://physics.nist.gov/cgi-bin/ASD/levels_pt.pl
https://www.wolframalpha.com/
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