Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

21. Métodos químico-quânticos (ab initio e semi-empíricos)

2.2. Mecânica molecular

2.3. Dinâmica molecular

2.4. Aplicações

JUSTIFICATIVA

A disciplina de Introdução à química computacional permite ao discente uma abordagem introdutória aos principais  métodos computacionais de determinação de propriedades físico-químicas de maneira teórica. Ademais, também permite que o discente tenha uma vivência prática da aplicação de softwares úteis no contexto da química. 

OBJETIVO

PROGRAMA

5.1. Modelos moleculares bidimensionais e tridimensionais. Construção e visualização de modelos no computador. Manipulação de estruturas químicas no computador.

5.2. Métodos mecânicos-quânticos. Descrição geral de métodos semiempíricos, ab initio. Comparação entre os métodos, relação custo e qualidade. Aplicações: obtenção de propriedades moleculares como geometria, potencial eletrostático, dipolos, polarizabilidades, espectro infravermelho e ultravioleta-visível, propriedades termodinâmicas, dentre outras. Processos reativos, estado de transição, intermediários e coordenada de reação.

5.3. Descrição geral dos métodos da mecânica molecular. Campos de força, parametrização e validação. Vantagens e desvantagens em relação aos métodos quânticos. Aplicações: obtenção de geometrias de equilíbrio e confôrmeros, agregados, etc.

5.4. Descrição geral de métodos de dinâmica molecular e métodos Monte-Carlo. Comparação com outros métodos. Propriedades de equilíbrio e propriedades dinâmicas de moléculas e agregados.

5.5. Abordagem de problemas atuais. São empregadas a técnicas da química computacional com ciência dos materiais, concepção de fármacos, macromoléculas, dentre outros tópicos.

5.6. Aplicação de outros softwares no contexto da química.

METODOLOGIA

As aulas serão desenvolvidas por meio de aulas expositivas dialogadas através do uso de recursos audiovisuais como o quadro giz e Datashow. Ainda serão empregados recursos de informática na discussão e resolução de problemas numéricos e gráficos.

AVALIAÇÃO

A avaliação será realizada por meio de: A) 2 provas escritas- (média das provas escritas - MPE); B) Atividades em sala de aula – A; C-) Listas de Exercícios - E.

A nota final (Media (M) Final (F)) será calculada da seguinte forma:

MF = 0,70 MPE + 0,20 A + 0,10 E

MPE é a média das provas escritas. Será aprovado o aluno que obtiver MF ≥ 60. Caso o aluno tenha MF < 60, ele fará uma prova substitutiva ao final do semestre, a qual substituirá a menor das notas das provas escritas.

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia básica:

[1] Morgon, N. H. Métodos de Química Teórica e Modelagem Molecular. 1 ed. Livraria da Física, 2007.

[2] Cramer, C. J. Essentials of Computational Chemistry, 2 ed. John Wiley, 2004.

[3] Jensen, F. Introduction to Computational Chemistry, 2 ed. John Wiley, 2006.

Bibliografia complementar:

[1] Viana, J.D.M., Fazzio, A. Canuto, S. Teoria Quântica de Moléculas e Sólidos, Simulação Computacional. 1 ed. Livraria da Física, 2004.

[2] Calado, V.; Montgomery, D. Planejamento de experimentos usando o Statistica. 1 ed. Rio de Janeiro: e-papers, 2003.

[3] McQuarrie, D. A.; Simon, J. D. Physical Chemistry: A molecular approach.  1st ed. University  Science Books, 1957.

[4] Barros Neto, B.; Scarminio, I. S.; Bruns, R. E. Como fazer experimentos: Pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 2001.

[5] McQuarrie, D. A. Quantum Chemistry. 2nd ed. University Science Books, 2007.

[6] Cramer, C. J. Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models. 2nd ed. Wiley, 2004

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Barroso Panatieri, Coordenador(a), em 02/04/2024, às 15:59, 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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