Guía docente de Química Física I (2911122)

Se recomienda haber cursado las materias del Módulo Básico.

Tener conocimientos adecuados sobre:

• Química
• Física
• Matemáticas

Introducción a la mecánica cuántica. Aplicación de la mecánica cuántica al estudio de sistemas modelo. Utilización de ordenadores para el estudio de átomos y moléculas.

Que el alumnado sea capaz de:

• Explicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica
• Aplicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica a sistemas sencillos.
• Aplicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica en la descripción de átomos y moléculas.

Tema 1. Orígenes de la Mecánica Cuántica.

1. Los fracasos de la Física Clásica.
2. Dualidad onda partícula.

Tema 2. Principios de la Mecánica Cuántica.

1. La ecuación de Schrödinger.
2. La interpretación de Born de la función de onda.
3. Operadores, autovalores y autofunciones. Superposición y valores esperados.
4. Principio de incertidumbre.

Tema 3. Aplicaciones de la Mecánica Cuántica.

1. Partícula en una caja.
2. Partícula en una caja de dos y tres dimensiones.
3. Oscilador armónico.
4. Propiedades de los osciladores.
5. Efecto túnel.
6. Rotación en tres dimensiones: partícula en una esfera/rotor rígido.

Tema 4. Estructura atómica I.

1. Estructura del átomo de hidrógeno e hidrogenoides.
2. Orbitales atómicos y sus energías.
3. Números cuánticos, energía y momento angular.
4. Orbitales reales.
5. El espín del electrón.

Tema 5. Estructura atómica II.

1. Estructuras de átomos multielectrónicos. Aproximación orbital.
2. Orbitales de campos autoconsistentes.
3. Espectros de átomos complejos.

Tema 6. Estructura molecular.

1. Clasificación de interacciones interatómicas.
2. Principio de variaciones.
3. Aproximación de Born-Oppenheimer.
4. Teoría del enlace de valencia.
5. Teoría de los orbitales moleculares.
6. Orbitales moleculares para sistemas poliatómicos. Aproximación de Hückel.

Seminarios:

• Movimiento ondulatorio y ecuaciones diferenciales.
• Radiación del cuerpo negro.
• Modelo de Bohr.
• Espectroscopia atómica.
• Coordenadas polares esféricas.
• Visualización de orbitales atómicos.
• Talleres de cuestiones y problemas.

Prácticas de Laboratorio:

• Espectroscopio-DVD.
• Serie de Balmer.

• P.W. Atkins y J. de Paula, “Química Física”, 8ª edición. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires(2008). https://www.medicapanamericana.com/VisorEbookV2/Ebook/9789500694988#{%22Pagina%22:%22245%22,%22Vista%22:%22Indice%22,%22Busqueda%22:%22%22}
• T. Engel y P. Reid, “Química Física”, Pearson Education, Madrid (2006).
• I.N. Levine, “Fisicoquímica”, 5ª edición (vol. 1 y 2). McGraw Hill, Madrid (2004).

• I.N. Levine, “Química Cuántica”, 5º edición. Prentice Hall, Madrid (2001).
• D.A. McQuarrie. “Quantum Chemistry”. 2ª edición. University Science Books, Sausalito, California (2008).
• J.P. Lowe. “Quantum Chemistry”. 3ª edición. Elsevier, Boston (2006).
• J.B. Rusca, V. Branchadell Gallo, M. Moreno Ferrer y M. Sodupe Roure, “Química Cuántica : fundamentos y aplicaciones computacionales”, Síntesis, Madrid, (2002).
• R.G. Mortimer, “Mathematics for Physical Chemistry”, 4ª edición. Elsevier, San Diego-California (2013). [Recurso electrónico]: https://ebookcentral.proquest.com/lib/ugr/detail.action?docID=1211755 (Biblioteca UGR)

• http://www.shef.ac.uk/chemistry/orbitron/. “Orbitron”. Galería de orbitales atómicos y moleculares. Imágenes y representaciones de varios tipos de orbitales atómicos y moleculares. Animaciones.
• http://chemdex.org/. El directorio Sheffield WWW de Química. Numerosos enlaces a todo tipo de recursos de Química en la red.
• http://www.ingebook.com desde Biblioteca UGR. Se puede acceder a numerosos libros de todas las materias.
• Plataforma docente PRADO: https://prado.ugr.es, donde se puede encontrar toda la información y materiales de la asignatura.

• MD01. Lección magistral/expositiva. 
• MD02. Resolución de problemas y estudios de casos prácticos. 
• MD03. Prácticas de laboratorio. 
• MD06. Seminarios. 
• MD08. Realización de trabajos en grupo. 
• MD09. Realización de trabajos individuales. 

Examen de todos los contenidos de la asignatura (100% calificación).

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