66191 - CHIMICA TEORICA E COMPUTAZIONALE M

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce i principali modelli matematici che vengono usati in chimica, privilegiando quelli più semplici. L'attenzione è rivolta principalmente alle idee che hanno ispirato i modelli, come queste vengono tradotte in equazioni matematiche, e sul confronto con l'esperimento. Lo studente acquisirà conoscenza critica delle potenzialità e limitazioni dei metodi e programmi di calcolo della chimica computazionale.

Contenuti

Pre-requisiti

Conoscenza dei fondamenti di meccanica classica, quantistica e statistica. Cinetica chimica e conoscenze base di scienza delle superfici. 

Programma

I contenuti del programma riguardano:

  • Metodi teorici nella chimica computazionale, dai sistemi molecolari alle fasi condensate.
  • Condizioni iniziali e al contorno per i modelli computazionali
  • Metodi teorici per la catalisi (omogenea, eterogenea ed enzimatica), per i nanomateriali e per la fotochimica.
  • Esperimenti computazionali: simulazioni dei principali osservabili, previsioni teoriche e progettazione in silico

Le sessioni di laboratorio computazionale prevedono l'introduzione al calcolo avanzato su computer cluster e l'applicazione dei metodi teorici trattati.

 

 

Testi/Bibliografia

Attila-Szabo, Neil S. Ostlund, "Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory", (Dover Pubns, 1996)

Wolfram Koch, Max C. Holthausen, "A Chemist's Guide to Density Functional Theory", 2nd Edition, (Wiley, 2001)

Christopher J. Cramer, "Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models", 2nd edition, (Wiley, 2004)

Michael P. Allen and Dominic J. Tildesley, "Computer Simulation of Liquids'', 2nd edition, (Oxford University Press, 2017).

Daan Frenkel and Berend Smit, "Understanding Molecular Simulation: from Algorithms to Applications'', 2nd edition, (Academic Press, 2001).

Metodi didattici

Lezioni frontali con lavagna elettronica e/o supportate da presentazioni powerpoint. Esercitazioni al calcolatore con pratica all'uso di cluster.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento verrà verificato attraverso la valutazione di una presentazione orale del lavoro eseguito in laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna elettronica e presentazioni powerpoint con videoproiettore. Le attivita' di laboratorio sono svolte presso i laboratori didattici (informatici).

Gli studenti con DSA o Disabilità possono contattare il Servizio Studenti con Disabilità e DSA dell’Università di Bologna, il referente del Dipartimento, o il docente del corso per concordare le modalità più adatte per consultare il materiale didattico e accedere alle aule per le lezioni frontali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Ivan Rivalta