Grundläggande beräkningskemi
Kursplan, Grundnivå, 1KB206
- Kod
- 1KB206
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik G2F, Kemi G2F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 12 mars 2009
- Ansvarig institution
- Institutionen för kemi - Ångström
Behörighetskrav
Genomgångna kurser i kemi 60 hp, matematik 20 hp samt kursen Kvantmekanik, kemisk bindning och spektroskopi 10 hp, eller motsvarande
Mål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
- Identifiera och förklara de viktigaste likheterna och skillnaderna mellan teoretiska metoder såsom HF (Hartree-Fock), DFT (Density Functional Theory), semi-empiriska metoder samt kraftfältsmetoder
- Beskriva och identifiera de olika metodernas fördelar/nackdelar vid simulering/modellering av olika materiella egenskaper (termodynamiska, elektriska, optiska och mekaniska)
- Uppvisa en god förståelse för hur en kombination av teoretiska metoder bör användas för att kontinuerligt gå från atom-skala till makro-skala
- Använda tidigare inhämtade kunskaper inom ämnesområdet ytkemi vid förutsägelse av effekten av ytors specifika egenskaper och reaktivitet på tunnfilmstillväxt, katalys, sensor-mekanismer samt elektroders elektrokemiska reaktionsprocesser
- Förklara kvanteffekternas (storlekens) betydelse hos materialet för olika materiella egenskaper (termodynamiska, elektriska och optiska)
Innehåll
Kursen kommer att ge en övergripande presentation av olika teoretiska metoder (kvantmekanik-semiempiriska-empiriska), samt visa på användbarheten för olika typer av material och ämnen med skilda bindningstillstånd (metall-, kovalent och jonbindning). Fördelar och begränsningar med de olika beräkningsmetoderna kommer särskilt att behandlas, samt hur man med dessa metoder kan erhålla information om material/ämnen och dess egenskaper. Som exempel på tillämpningsområde utgör design av nano-dimensionerade system med önskad kombination av kemisk sammansättning, kristallografisk fas och fysikaliska egenskaper. En översikt i metodologin bakom en kombination av teoretiska metoder för att kontinuerligt gå från atom-skala till makro-skala är ett viktigt moment i kursen.
Datorlaborationerna utgör en viktig del av kursen.
Litteraturuppgift med skriftlig och muntlig redovisning.
Träning av färdigheter att läsa och förstå vetenskapliga artiklar.
Kommunikationsträning är en integrerad del i denna kurs och studenten får särskilt träna att söka och sammanställa information om tekniskt viktiga elektrokemiska processer samt att redovisa denna information såväl skriftligen som muntligen.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner, litteraturuppgift och datalaborationer.
Examination
Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp). För godkännande krävs även godkänd laborationskurs och litteraturuppgift, vilka tillsammans är poängsatta till 1 hp. Slutbetyget erhålles såsom en sammanvägning av resultatet av det skriftliga provet och laborationerna.