Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Oddziaływania międzycząsteczkowe
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFCB-3-016-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Interdyscyplinarne Środowiskowe Studia Doktoranckie „Fizyczne, Chemiczne i Biofizyczne Podstawy Nowoczesnych Technologii i Inżynierii Materiałowej”
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Wójcik Marek (wojcik@chemia.uj.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Doktorant dysponuje wiedzą o charakterze fundamentalnym w zakresie oddziaływań międzycząsteczkowych w stopniu umożliwiającym rewizje istniejących paradygmatów światowego dorobku naukowego. Dodatkowo doktorant dysponuje zaawansowaną wiedzą chemiczną o charakterze szczegółowym w dziedzinie oddziaływań międzycząsteczkowych, jak również zaawansowanym i rozbudowanym aparatem terminologicznym. FCB3A_W08 Egzamin
M_W002 Doktorant dysponuje wiedzą o najnowszych w skali światowej kierunkach badań i osiągnięciach naukowych w tej dziedzinie. FCB3A_W08 Egzamin
M_W003 Doktorant dysponuje wiedzą o fundamentalnych dylematach współczesnej cywilizacji, włączając prawne, ekonomiczne i etyczne uwarunkowania działalności badawczej. FCB3A_W10, FCB3A_W18, FCB3A_W12 Egzamin
M_W004 Doktorant rozumie założenia i zna główne pojęcia z dziedziny oddziaływań międzycząsteczkowych FCB3A_W08 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Doktorant posiada umiejętności projektowania i realizacji w określanej przez siebie perspektywie czasowej oryginalnych badań naukowych z zakresu chemii na poziomie światowym, formułowania hipotezy badawczej, definiowania celu i przedmiotu badań, rozwijania metodyki i metodologii. Doktorant potrafi upowszechniać wyniki badań, inicjować debatę, biegle komunikować się w zakresie swej specjalności z innymi badaczami z międzynarodowej społeczności naukowej oraz szerszym otoczeniem społecznym (tak w języku polskim, jak i obcym). FCB3A_W06, FCB3A_W15, FCB3A_W14 Egzamin
M_U005 Doktorant potrafi wykorzystać wiedzę z różnych dziedzin nauki do twórczego identyfikowania, formułowania i innowacyjnego rozwiązywania złożonych problemów o charakterze badawczym, FCB3A_W11 Egzamin
Kompetencje społeczne
M_K001 Doktorant potrafi dokonać krytycznej oceny dorobku w dyscyplinie chemia, ma świadomość poziomu własnych koncepcji badawczych, ich oryginalności i istotności wkładu w rozwój reprezentowanej dyscypliny naukowej, uznaje znaczenie wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. FCB3A_W16 Egzamin
M_K006 Doktorant potrafi transferować wyniki prac badawczych do sfery gospodarczej i społecznej FCB3A_W12 Egzamin
M_K007 Doktorant potrafi inicjować działania na rzecz interesu publicznego oraz myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy, w swej pracy badawczej podtrzymuje i rozwija etos środowisk badawczych w zakresie prowadzenia badań w sposób niezależny i przestrzega reguł ścisłości, uczciwości naukowej, respektuje zasady publicznej własności badań naukowych z uwzględnieniem zasad ochrony własności intelektualnej. FCB3A_W18, FCB3A_W17 Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Doktorant dysponuje wiedzą o charakterze fundamentalnym w zakresie oddziaływań międzycząsteczkowych w stopniu umożliwiającym rewizje istniejących paradygmatów światowego dorobku naukowego. Dodatkowo doktorant dysponuje zaawansowaną wiedzą chemiczną o charakterze szczegółowym w dziedzinie oddziaływań międzycząsteczkowych, jak również zaawansowanym i rozbudowanym aparatem terminologicznym. + - - - - - - - - - -
M_W002 Doktorant dysponuje wiedzą o najnowszych w skali światowej kierunkach badań i osiągnięciach naukowych w tej dziedzinie. + - - - - - - - - - -
M_W003 Doktorant dysponuje wiedzą o fundamentalnych dylematach współczesnej cywilizacji, włączając prawne, ekonomiczne i etyczne uwarunkowania działalności badawczej. + - - - - - - - - - -
M_W004 Doktorant rozumie założenia i zna główne pojęcia z dziedziny oddziaływań międzycząsteczkowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Doktorant posiada umiejętności projektowania i realizacji w określanej przez siebie perspektywie czasowej oryginalnych badań naukowych z zakresu chemii na poziomie światowym, formułowania hipotezy badawczej, definiowania celu i przedmiotu badań, rozwijania metodyki i metodologii. Doktorant potrafi upowszechniać wyniki badań, inicjować debatę, biegle komunikować się w zakresie swej specjalności z innymi badaczami z międzynarodowej społeczności naukowej oraz szerszym otoczeniem społecznym (tak w języku polskim, jak i obcym). + - - - - - - - - - -
M_U005 Doktorant potrafi wykorzystać wiedzę z różnych dziedzin nauki do twórczego identyfikowania, formułowania i innowacyjnego rozwiązywania złożonych problemów o charakterze badawczym, + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Doktorant potrafi dokonać krytycznej oceny dorobku w dyscyplinie chemia, ma świadomość poziomu własnych koncepcji badawczych, ich oryginalności i istotności wkładu w rozwój reprezentowanej dyscypliny naukowej, uznaje znaczenie wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych. + - - - - - - - - - -
M_K006 Doktorant potrafi transferować wyniki prac badawczych do sfery gospodarczej i społecznej + - - - - - - - - - -
M_K007 Doktorant potrafi inicjować działania na rzecz interesu publicznego oraz myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy, w swej pracy badawczej podtrzymuje i rozwija etos środowisk badawczych w zakresie prowadzenia badań w sposób niezależny i przestrzega reguł ścisłości, uczciwości naukowej, respektuje zasady publicznej własności badań naukowych z uwzględnieniem zasad ochrony własności intelektualnej. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Oddziaływania międzycząsteczkowe

Zagadnienia poruszane podczas zajęć: Metoda supermolukularna i metoda perturbacyjna. Przybliżenie Borna-Oppenheimera. Rozwinięcie multipolowe. Energia elektrostatyczna w przedstawieniu multipolowym. Energia indukcyjna. Nergia dyspersyjna. Oddziaływania van der Waalsa. Składowe energii oddziaływań. Potencjały modelowe. Potencjał hard-sphere, Leonarda-Jonesa, Buckinghama, Morse’a, Rydberga, Põschla-Tellera, Kratzera, Dunhama, Keesoma, Stockmayera. Glue model. Potencjał Stillingera-Webera. Wyznaczanie parametrów potencjałów modelowych.
Występowanie i znaczenie wiązań wodorowych. Definicja wiązania wodorowego, kryteria geometryczne i energetyczne. Wiązania wodorowe wewnątrz i międzycząsteczkowe. Właściwości układów z wiązaniami wodorowymi. Widma w podczerwieni wiązań wodorowych. Teorie widm podczerwonych pojedynczych wiązań wodorowych i układów oddziałujących wiązań wodorowych. Rezonans Fermiego i jego występowanie w widmach silnych wiązań wodorowych. Potencjały modelowe dla wiązań wodorowych i ich wykorzystanie do wyjaśnienia korelacji spektralnych i strukturalnych w układach z wiązaniami wodorowymi. Potencjały wewnątrz- i międzycząsteczkowe dla wody. Widma wiązań wodorowych w lodach i wodnych roztworach jonowych. Teoretyczna symulacja widm lodów i roztworów wodnych z wykorzystaniem metody dynamiki molekularnej. Tunelowanie protonu w układach z wiązaniami wodorowymi. Teorie wielowymiarowego tunelowania protonu.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 153 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 120 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 3 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z egzaminu ustnego

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zaliczony kurs matematyki, chemii teoretycznej i spektroskopii molekularnej; znajomość rachunku różniczkowego i całkowego, a także mechaniki klasycznej i kwantowej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

I.G. Kaplan, Intermolecular Interactions, Wiley, 2006, chap. 1,2,5.
L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2003, rozdz. 13, dodatek V.
P. Schuster, G. Zundel and C. Sandorfy, Eds., The Hydrogen Bond, Recent Developments in Theory and Experiments, North Holland. 1976.
Y. Maréchal, A. Witkowski, Infrared Spectra of H-Bonded Systems, J. Chem. Phys. 48, 3697 (1968).
M.J. Wójcik, Theoretical Modeling of Vibrational Spectra and Multidimensional Proton Tunneling in Hydrogen-Bonded Systems, wykłady + Power Point.
M.J. Wójcik, Theoretical Modeling of Vibrational Spectra and Proton Tunneling in Hydrogen-Bonded Systems, in: S.A Rice and A.R. Dinner (Eds.) ADVANCES IN CHEMICAL PHYSICS, John Wiley & Sons, Inc., Vol. 160, 307-342 (2016).

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak