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Academic Year/course: 2023/24

543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis

60457 - Molecular modelling


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60457 - Molecular modelling
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis
ECTS:
2.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The subject aims to introduce the student to the methods of computational chemistry since computational results are an increasingly common part of the results presented in the primary literature in chemistry. To this end, the student will be introduced to the theoretical basis necessary to, at least, critically understand the results presented.

An important part of it is the understanding of the methodology of computational studies. For this purpose, a  simple practical application will be performed.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/en/), such that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement, particularly in relation to goals: 4, quality education; 7, affordable and clean energy; and 12, responsible production and consumption.

2. Learning results

To understand the computational chemistry methods used in the study of organic or inorganic molecules and be able to use them appropriately for the study of molecular structure, spectroscopic properties and chemical reactivity, including reaction mechanisms.
To understand the theoretical component of a combined experimental/computational study and assess the relevance of the theoretical input.
To understand the concept of potential energy surface, how it is explored and represented, and its relationship to the mechanism of a reaction.
To understand how molecular orbitals, electron population analyses, electron densities or molecular electrostatic potentials can be used in the interpretation of chemical bonding and reactivity.
To understand the role of solvent and solvation in chemical reactivity and how it can be treated from a theoretical point of view.
To apply the concepts derived from computational chemistry to the analysis and solving of chemical problems, as well as to the understanding of the synthesis, structure and reactivity of chemical compounds.

3. Syllabus

The program of the subject consists of the following topics:
1.- Introduction to computational chemistry.
2.- Introduction to the use of computational environments and application programs in chemistry.
3.- Concept of potential surface.
4.- Theoretical quantum chemical methods WFT and DFT.
5.- Applications to the study of molecular structure, reactivity and reaction mechanisms.
6.- Use of computational chemistry programs.

4. Academic activities

Expository-participative classes (1.2 ECTS).
Problem solving and seminars (0.2 ECTS).
Computer practice (0.6 ECTS)
Small group or personalized tutoring.

5. Assessment system

The continuous assessment of this subject is based on a practical test to be carried out in the global assessment period consisting of the solving of problems and theoretical-practical questions similar to those dealt with in the subject (100%).

The final grade will be that of the global test

The number of official exams to which the enrolment entitles the student (2 per enrolment) as well as the use of these calls for exams will be in accordance with the Rules of Permanence in Master's Studies and the Rules for the Evaluation of Learning(https://ciencias.unizar.es/normativas-asuntos-academicos) In accordance with the same, the time, place and date of the review will be made public when the grades are published.


Curso Académico: 2023/24

543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea

60457 - Modelización molecular


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60457 - Modelización molecular
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea
Créditos:
2.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

La asignatura pretende introducir al alumno en los métodos de la química computacional ya que los resultados computacionales son una parte, cada vez más habitual, de los resultados presentados en la bibliografía primaria en Química. Para ello, se presentará al alumno la base teórica necesaria para que, al menos, sea capaz de comprender críticamente los resultados presentados.

Una parte importante es la comprensión de la metodología de los estudios computacionales, para lo se realizará alguna aplicación práctica sencilla.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro, en particular en relación con los objetivos: 4, educación de calidad; 7, energía asequible y no contaminante; y 12, producción y consumo responsables.

2. Resultados de aprendizaje

Comprender los métodos de química computacional usados en el estudio de moléculas orgánicas o inorgánicas y ser capaz de usarlos adecuadamente para el estudio de la estructura molecular, las propiedades espectroscópicas y la reactividad química, incluyendo los mecanismos de reacción.
Comprender la componente teórica de un estudio combinado experimental/computacional y valorar la relevancia de la aportación teórica.
Comprender el concepto de superficie de energía potencial, cómo se explora y representa, y su relación con el mecanismo de una reacción.
Comprender cómo los orbitales moleculares, los análisis de población electrónica, las densidades electrónicas o los potenciales electrostáticos moleculares pueden usarse en la interpretación del enlace químico y la reactividad.
Comprender el papel del disolvente y la solvatación en la reactividad química y cómo puede tratarse desde un punto de vista teórico.
Aplicar los conceptos derivados de la química computacional al análisis y resolución de problemas químicos, así como a la comprensión de la síntesis, estructura y reactividad de los compuestos químicos.

3. Programa de la asignatura

El programa de la asignatura consta de los siguientes temas:
1.- Introducción a la química computacional.
2.- Introducción al uso de entornos computacionales y programas de aplicación en química.
3.- Concepto de superficie de potencial.
4.- Métodos teóricos químico cuánticos WFT y DFT.
5.- Aplicaciones al estudio de la estructura, reactividad molecular y mecanismos de reacción.
6.- Uso de programas de química computacional.

4. Actividades académicas

Clases expositivo-participativas (1.2 ECTS).
Resolución de problemas y seminarios (0.2 ECTS).
Prácticas con ordenador (0.6 ECTS).
Tutorías en grupo reducido o personalizadas.

5. Sistema de evaluación

La evaluación continua de esta asignatura está basada en una rueba práctica a realizar en el periodo de evaluación global consistente en la resolución de problemas y cuestiones teórico-prácticas  similares a las tratadas en el curso (100 %).

La calificación final será la de la prueba global

El número de convocatorias oficiales de examen a las que la matrícula da derecho (2 por matrícula) así como el consumo de dichas convocatorias se ajustará a la Normativa de Permanencia en Estudios de Máster y al Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje(https://ciencias.unizar.es/normativas-asuntos-academicos), y de acuerdo a la misma se hará público el horario, lugar y fecha en que se celebrará la revisión al publicar las calificaciones.