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acerca del curso

Este curso permite comprender el comportamiento de átomos y moléculas desde un enfoque matemático, esencial para el uso de herramientas computacionales en química teórica. Se abordan los fundamentos de la mecánica cuántica, los principales modelos cuánticos y su conexión con datos experimentales. Al finalizar, el estudiante podrá interpretar modelos cuánticos y realizar simulaciones moleculares básicas con software de uso actual.

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TEMARIO

Introducción al curso

• Presentación del curso y método de trabajo

 

Unidad I: Introducción a la Mecánica Cuántica

• Introducción a la Química Cuántica — contexto histórico y motivación

• Radiación del cuerpo negro

• Efecto fotoeléctrico

• Hipótesis de De Broglie

• El principio de incertidumbre

 

Unidad II: Postulados de la Mecánica Cuántica

• Postulados de la Mecánica Cuántica y operadores

• La ecuación de Schrödinger independiente del tiempo

• Significado de la función de onda

• Apéndice: Conmutadores

 

Unidad III: La partícula en una caja

• Partícula en una caja 1D

• Partícula en una caja 3D

• Propiedades de la partícula en una caja

 

Práctica 1: Instalación de programas

• Instalación y configuración de ORCA, Avogadro 2 y Multiwfn

 

Unidad IV: Oscilador Armónico y Efecto Túnel

• Oscilador Armónico

• Vibración de las moléculas

• Efecto túnel

 

Práctica 2: Búsqueda conformacional con ORCA y Avogadro 2

• Exploración de conformaciones moleculares y superficie de energía potencial

 

Unidad V: Momento Angular

• Momento Angular

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Unidad VI: Átomo Hidrogenoide

• El átomo hidrogenoide

 

Unidad VII: Rotor Rígido

• El rotor rígido

 

Unidad VIII: Tabla periódica

• Energía de ionización y afinidad electrónica

 

Unidad IX: Átomos Multielectrónicos

• Átomos multielectrónicos

 

Unidad X: Métodos Aproximados

• Método variacional

• Introducción a Hartree-Fock como puente al curso de Química Cuántica Aplicada

 

Práctica 3: Cálculos computacionales con ORCA

• Optimización de geometría

• Cálculo de frecuencias vibracionales

• Obtención e interpretación del espectro IR (molécula de ejemplo: cafeína e ibuprofeno)

• Nota: durante el desarrollo del curso se calificará en 70% y un examen final y/o actividad con calificación del 30%.

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