Behörighetskrav

Kandidatexamen och genomgångna kurser om 40 p/60 hp i kemi samt Matematik och statistik NV1, 10 p/15 hp.

Mål

Efter fullgjord kurs skall studenten kunna:

- Redogöra för teori och modeller inom modern kvantkemi.

- Beräkna struktur, elektrontäthet, stabilitet och potentialenergiytor för molekylära system med hjälp av kvantitativa datorberäkningar av ab initio och DFT- typ, speciellt med Hartree-Fock-metoden.

- Beskriva principerna bakom s.k. analytiska kraftfält för beskrivning av växelverkan mellan atomer och mellan molekyler. Kunna redogöra för kopplingen till intramolekylär och intermolekylär kemisk bindning.

- Redogöra för grundläggande teori och metodik inom Molekyldynamik-simuleringar.

- Beräkna struktur, dynamiska och termodynamiska storheter för vätskor och gaser med hjälp av Molekyldynamik-simuleringar.

- Analysera och kritiskt utvärdera de fysikaliska storheter (t.ex. molekyl- eller ensembleegenskaper) som resulterar från beräkningarna.

Innehåll

- Hartree-Fock-beräkningar, basset, elektronkorrelationsmetoder, DFT-beräkningar

- Numeriska minimeringsmetoder (geometrioptimeringar), intermolekylära växelverkningar, molekylmekanik.

- Grundläggande statistisk termodynamik, MD-simulerng.

- Tillämpningar av beräkningskemi inom olika områden t.ex. läkemedelskemi och materialkemi.

Kursen behandlar teorin bakom metoderna, praktiska beräkningsaspekter, fördelar och begränsningar med olika beräkningsstrategier samt metoder att erhålla strukturella, termodynamiska och dynamiska egenskaper från beräkningarna. Datorlaborationerna utgör en viktig del av kursen..

Laborationer: 1. Kvantkemiska beräkningar. 2. Molekyldynamik-simuleringar.

På kursen förekommer ämnesintegrerad kommunikationsträning med återkoppling och självvärdering.

I denna kurs får studenten dessutom träna färdigheter i att:

- Se samband mellan kemiska egenskaper och fysikaliska/matematiska modeller.

- Tillämpa och analysera de grundläggande beräkningskemiska algoritmerna och därmed se datorprogrammen som något mer än ?svarta lådor?.

- Utföra datorberäkningar och kritiskt analysera resulten.

- Utnyttja visualiseringsprogram och molekylanimeringar för dataanalys.

- Programmera.

- Presentera och diskutera laborationsresultat i storgrupp.

Undervisning

Undervisningen sker i form av föreläsningar och laborationer. Datalaborationerna utgör en viktig del av kursen.

Examination

Prov anordnas under kursens gång och/eller vid slutet av kursen (4 hp). För att kursen skall bedömas med betyget godkänd eller väl godkänd fordras att laborationsarbetet redovisats och godkänts. I kursen ingående övningar och laborationer är poängsatta till 3,5 hp. För studerande som ej godkänts i prov anordnas extra provtillfällen.