Sök i kursutbudet

Använda sökfunktionen för att hitta i Chalmers utbildningsutbud, både vad gäller kurser och program. När det finns en kurshemsida visas en hus-symbol som leder till denna sida. Tänk på att välja det läsår du vill se information om.
Sök program och utbildningsplaner


Institutionernas kurser för doktorander

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
KBT063 - Teoretisk kemi
Theoretical chemistry
 
Kursplanen fastställd 2019-02-11 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: TKKEF
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Kemiteknik med fysik
Institution: 21 - KEMI OCH KEMITEKNIK


Undervisningsspråk: Svenska
Anmälningskod/tillfälleskod: 54112
Sökbar för utbytesstudenter: Nej
Blockschema: A
Max antal deltagare: 40
Endast studenter med kurstillfället i programplan

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0119 Dugga 3,0hp Betygskala: UG   3,0hp    
0219 Projekt 2,5hp Betygskala: TH   2,5hp    
0319 Laboration 2,0hp Betygskala: TH   2,0hp    

I program

TKKEF KEMITEKNIK MED FYSIK, CIVILINGENJÖR, Årskurs 3 (obligatorisk)

Examinator:

Martin Rahm

  Gå till kurshemsida


Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande kunskaper i Matlab, grundläggande kemikurs på högskolenivå.

Syfte

Kursen visar hur teoretiska modeller för molekyler och deras interaktioner byggs upp från kvantfysikens grunder, och hur sådana modeller kan användas för att simulera och tolka experimentella resultat. Kursen ger även grunder i statistisk fysik för beräkning av termodynamiska tillståndsfunktioner. Målet är att ge förtrogenhet med ett antal beräkningskemiska verktyg på olika komplexitets- och approximationsnivå, varför mycket vikt läggs vid datorlaborationer som till stor del kommer att utföras i projektform.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  1. Beskriva strukturen, principerna och begränsningarna för ab initio Hartree-Fock metoden som approximativ lösning till Schrödingerekvationen för molekyler.
  2. Utveckla ett Hartree-Fock program för flerkärniga (N=1-3) vätejoner i MatLab.
  3. Använda kvantkemiska program för att modellera och lösa kemiska problem.
  4. Förklara hur ett ämnes termodynamiska egenskaper relaterar till dess molekylära egenskaper.
  5. Presentera och diskutera metoder och resultat från lärandemål 1-4 i skriftlig form.

Innehåll

Vågfunktioner med många elektroner. Basfunktioner och variationsprincipen. Roothaans ekvationer. Beräkning av Fockoperatorns matriselement med Gaussianska basfunktioner. Effektiv programmering i MatLab. Molekylorbitalteori och symmetri, täthetsfunktionalteori, teorier för bindningar i och mellan molekyler. Potentiella energiytor och transitionstateteori. Kanoniska ensembler, energinivåer, Boltzmannfördelning och tillståndssummor. Entropi, inre energi, värmekapacitet och temperatur - härledningar och beräkningar.

Organisation

Kursen består av föreläsningar, laborationer och ett projekt. Laborationerna syftar till att ge fördjupad förståelse för hur kemiska fenomenen beror på grundläggande fysiska egenskaper, men också till att öka färdigheten med att använda kvantkemiska och liknande beräkningsprogram. I projektet utgör programutveckling i MatLab, datorberäkningar och analys av dessa en central del.

Litteratur

Meddelas via kurshemsidan.

Examination inklusive obligatoriska moment

Dugga på statistisk termodynamik och grundläggande kvantkemiska begrepp (lp1, G/U).

Datorlaborationer med ett avancerat kvantkemiskt programpaket (lp2, 5/4/3//U).
Individuell projektrapport från utveckling, optimering och studier med kvantkemiska program (lp2, 5/4/3/U).


Sidansvarig Publicerad: må 13 jul 2020.