Química  Computacional  aplicada

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DEPARTAMENTO PROFESOR/ES
QUÍMICA Rodrigo Martínez Ruiz   (Responsable)
Pedro Alberto Enríquez Palma
María del Pilar Puyuelo García
TITULACIONES EN LAS QUE SE IMPARTE LA ASIGNATURA
Titulación Carácter Curso Semestre Créditos Guía Docente
Grado en Química Obligatoria 4 Segundo Semestre 6 pdf
CONTEXTO


La Química Computacional juega un papel de primer orden en el desarrollo de la química moderna. El desarrollo de ordenadores de gran potencia de cálculo y bajo coste permite realizar cálculos de elevada complejidad en tiempos relativamente cortos que para muchos sistemas moleculares permiten calcular y predecir propiedades moleculares a un nivel cuantitativo o semicuantitativo. Así los cálculos computacionales permiten una mejor comprensión de los resultados experimentales al proporcionar información del sistema a nivel molecular.

Además, el desarrollo de las técnicas de visualización por ordenador y de programas informáticos con interfaces de usuario sencillas, ha permitido que el uso de la Química Computacional no se limite al químico especializado y sea una herramienta habitual para el químico experimental.

Si bien en muchos casos, los resultados derivados de las simulaciones complementan la información obtenida en experimentos químicos, en otros, es posible predecir fenómenos químicos no observados hasta la fecha. Además, la Química Computacional es imprescindible para llevar a cabo el diseño racional de nuevos fármacos y materiales.

En este curso se introducen dos tipos de metodologías utilizadas habitualmente en Química Computacional. En la primera parte del curso se introducen los métodos Químico Cuánticos mientras que en la segunda se introducirán los métodos de Mecánica Molecular. Los primeros se utilizaran para la predicción de geometrías y propiedades moleculares, el análisis de mecanismos de reacción de sistemas moleculares de pequeño tamaño, mientras que con los segundos se estudiarán sistemas moleculares de mayor tamaño como las fases condensadas o macromoléculas de interés biológico.

La teoría impartida se complementa con la realización de prácticas de ordenador, donde se utilizan herramientas computacionales para la aplicación de lo aprendido en la parte teórica.


COMPETENCIAS
COMPETENCIAS GENERALES:
CONOCIMIENTO:

A6 Conocimiento de los principios de la química cuántica y su aplicación a la descripción de la estructura atómica y molecular
A13 Conocimiento de la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales: incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales.


HABILIDADES Y DESTREZAS:
B1 Demostración del conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química.

B3 Reconocimiento y análisis de nuevos problemas y planteamiento de estrategias para solucionarlos.
B4 Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información química.

B9 Interpretación de los datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan.
B10 Procesamiento e informatización de datos químicos.

B12 Demostración de habilidades para presentar material científico y argumentos de forma escrita y oral a una audiencia informada.

B14 Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas.


TRANSVERSALES:
C1 Capacidad de análisis y síntesis.

C2 Capacidad de organización y planificación. C3 Comunicación oral y escrita.
C4 Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad
C5 Uso de tecnologías de información y comunicación. C6 Resolución de problemas.
C8 Trabajo en equipo.

C10 Razonamiento crítico. C11 Compromiso ético.
C12 Aprendizaje autónomo



TEMARIO


1.- Fundamentos de Mecánica Cuántica.

2.- Ecuación de Schrodinger para moléculas.

3.- Método de Hartee-Fock.

4.- Métodos post Hartree-Fock.

5.- Métodos semiempíricos.

6.- Teoría del Funcional de la Densidad.

7.- Cálculo de propiedades moleculares con métodos químico-cuánticos

8.- Mecánica Molecular.

9.- Fundamentos de Termodinámica Estadística.

10.- Dinámica Molecular.

11.- Cálculo de propiedades de sistemas utilizando Mecánica y Dinámica Molecular.

Se realizarán prácticas en aula informática que abarcaran todo el temario.