UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Colegiado do Programa de Pós-Graduação em Química

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Tópicos Especiais em Físico-Química IV

"Introdução aos Métodos de Cálculo de Diferenças de Energia Livre"

Unidade Ofertante:

PPGQUI

Código:

PQ521

Período/Série:

 

Turma:

M e D

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60

Prática:

0

Total:

60

Obrigatória:

( )

Optativa:

(X)

Professor(A):

Moacyr Comar Junior

Ano/Semestre:

2021/2

Observações:

Disciplina ofertada de modo remoto. Terças-feiras: 14:00-18:00

 

EMENTA

  1. Revisão de conceitos de Termodinâmica Estatística

  2. Cálculo de diferença de energia livre usando a Teoria da Perturbação

  3. Cálculo de diferença de energia livre usando a Integração Termodinâmica

  4. Análise de algumas fontes de erro nos cálculos da diferença de energia livre e meios de reduzi-los.

  5.  

JUSTIFICATIVA

As diferenças de energia livre são quantidades fundamentais na Química, pois a partir delas pode se calcular, por exemplo, constantes de equilíbrio, constantes de associação-dissociação, etc. Compreender como se pode calculá-las e quais suas fontes de erro são ferramentas importantes no conjunto de conhecimentos tanto dos químicos teóricos quanto dos experimentalistas.

 

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Proporcionar uma melhor compreensão de como são realizados os cálculos de energia livre em sistemas químicos e bioquímicos

Objetivos Específicos:

 

  1. verificar a correspondência dos resultados teóricos com os experimentais

  2. identificar as principais fontes de erro nos cálculos.

 

PROGRAMA

  1. Revisão de alguns conceitos de Termodinâmica Avançada como ensembles, função de partição, etc.

  2. O formalismo da teoria da perturbação; interpretação da equação de perturbação no âmbito do cálculo de diferença de energia livre; os paradigmas topológicos; como estimar a entropia no cálculo

  3. Métodos de simulação restrito e não-restrito; formulação usando coordenadas gerais e formalismo Lagrangiano; o potencial de força médio;

  4. Fontes de erro nos cálculos de diferença de energia livre; erros dominantes; técnicas de recobrimento de amostragem; métodos de extrapolação.

  5.  

METODOLOGIA

Serão utilizados os seguintes métodos:

  1. aulas expositvas

  2. discussão de artigos científicos relacionados ao assunto

  3. realização de exercícios.

 

AVALIAÇÃO

Serão realizadas as avaliações:

  1. duas avaliações escritas em datas a serem combinadas com os(as) discentes

  2. apresentação de seminário

 

BIBLIOGRAFIA

Statistical Mechanics: Theory and molecular simulation; Mark Tuckerman; Oxford Graduated Texts; New York, 2010

The principles of statistical mechanics; Richard Tolman; Oxford; 1938

Free Energy Calculations: Theory and applications in Chemistry and Biology; Cristophe Chipot and Andrew Pohorille (Editors); Springer; 2007

Mathematical Methods in the Physical Sciences; Mary L. Boas; Wiley; 2006.

 

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: 17/06/2021.

Coordenação do Curso de Pós-Graduação em Química.

 


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Documento assinado eletronicamente por Moacyr Comar Junior, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/06/2021, às 09:47, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Alejandro Abarza Munoz, Coordenador(a), em 02/07/2021, às 09:51, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.039346/2021-29 SEI nº 2846669