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CURSO:
CENTRO:
ESTUDIOS:
ASIGNATURA:
CÓDIGO:
CICLO:
CURSO:
CUATRIMESTRE:
CARÁCTER:
CRÉD. TEÓ.:
CRÉD. PRÁC.:
2005/06
FAC. CC. EXPERIMENTALES
LICENCIADO EN QUÍMICAS-2000
QUIMICA CUANTICA
5001110
1º
1º
2º
TRONCAL
4,50
1,50
ÁREA:
QUIMICA FISICA
DEPARTAMENTO: QUIMICA FISICA, BIOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA
DESCRIPTORES:
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA CUÁNTICA.
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TEMARIO DE TEORÍA
TEMA 1. La ecuación de Schrödinger
Química Cuántica. Antecedentes de la Química Cuántica. Principio de incertidumbre de Heisenberg. La ecuación
de Schrödinger.
TEMA 2. La partícula en una caja
La partícula libre en una dimensión La partícula en una caja unidimensional. La partícula en una caja
bidimensional y tridimensional. Efecto túnel.
TEMA 3. Operadores y postulados de la mecánica cuántica.
Operadores: definición, suma y producto de dos operadores. Operadores lineales. Funciones propias y valores
propios de un operador. Operadores y mecánica cuántica.
TEMA 4. El oscilador armónico
El oscilador armónico unidimensional. Vibración de moléculas. Resolución numérica de la ecuación de
Schrödinger.
TEMA 5. Momento angular.
Operadores del momento angular en mecánica cuántica. Funciones propias y valores propios de los operadores
momento angular.
TEMA 6. El átomo de hidrogeno.
El problema de fuerzas centrales de una partícula. Partículas no interaccionantes y separación de variables.
Reducción del problema de dos partículas a dos problemas de una partícula. El rotor rígido de dos partículas. El
átomo de hidrógeno. Funciones de onda de estados enlazantes del átomo de hidrógeno. Orbitales hidrogenoides.
Efecto Zeeman.
TEMA 7. Teoremas de la mecánica cuántica
Operadores hermíticos. Desarrollo en término de funciones propias. Funciones propias de operadores que
conmutan. Paridad. Medida y superposición de estados. Postulados de la mecánica cuántica. Medida e
interpretación de la mecánica cuántica.
TEMA 8. Métodos aproximados en mecánica cuántica.
Método de variaciones. Funciones variacionales lineales. Método de perturbaciones. Tratamiento pertubativo del
estado fundamental del átomo de helio.
TEMA 9. Espin electrónico y Principio de Pauli.
Espín electrónico. El espín y el átomo de hidrógeno. El principio de Pauli. El átomo de helio. El principio de
exclusión de Pauli. Determinantes de Slater.
TEMA 10. Átomos polielectrónicos
El método del campo autoconsistente de Hartree-Fock. Orbitales y tabla periódica. Correlación electrónica. Suma
de momentos angulares: momento angular en átomos polielectrónicos. Interacción espin-orbita.
TEMA 11. Moléculas diatómicas homonucleares
Aproximación de Born-Oppenheimer. Movimiento nuclear de moléculas diatómicas. El ión de la molécula de
hidrógeno. Tratamientos aproximados del estado electrónico fundamental de ión de la molécula de hidrógeno.
Orbitales moleculares para estados excitados del ión de la molécula de hidrógeno.
TEMA 12. La molécula de hidrógeno
Configuraciones de orbitales moleculares de moléculas diatómicas homonucleares. Términos electrónicos de
moléculas diatómicas. La molécula de hidrógeno. Método de enlace de valencia de la molécula de hidrógeno.
Comparación de ambos métodos.
TEMA 13. Moléculas diatómicas heteronucleares
Momentos dipolares. El método Hartree-Fock para moléculas. Funciones de onda SCF para moléculas
diatómicas. Tratamiento de OM para moléculas diatómicas heteronucleares. Tratamiento EV de moléculas
diatómicas heteronucleares. La aproximación del electrón de valencia.
TEMA 14. Tratamientos semiempiricos
Tratamiento de OM semiempíricos de moléculas conjugadas planas. El método OM del electrón libre. El método
OM Huckel.
TEMARIO DE PRÁCTICAS
Las prácticas consisten en la resolución de problemas relacionados con la teoría, que se realizará en aula
de pizarra.
BIBLIOGRAFÍA
 Ira N. Levine. “Química Cuántica” 5ª Edición, Ed. Prentice Hall.
 Bertrán Rusca, J. “Química Cuántica” Serie Química Básica. Ed. Síntesis.
 Bertrán Rusca, J.; Núñez Delgado J. "Química Física I y II". Ed. Ariel Ciencia.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Se realizará una prueba escrita al final del temario, dónde se evaluará la capacidad del alumno para
resolver problemas y la comprensión de la teoría.