Kursplan för Teoretisk kemi

Kursplan fastställd 2026-02-18 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnTheoretical chemistry
  • KurskodKBT380
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKTKE
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeTeknisk kemi
  • InstitutionKEMI OCH KEMITEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 43121
  • Max antal deltagare100
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0126 Laboration 3 hp
Betygsskala: UG		 3 hp
0226 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp

I program

Examinator

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från kravet

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från kraven

Kursspecifika förkunskaper

Kunskaper motsvarande innehållet i kurserna Allmän kemi 1 & 2, Grundläggande programutveckling, Linjär algebra och differentialekvationer, Analys i flera variabler, Fysik samt Fysikalisk kemi.

Syfte

Kursen syftar till att visa hur teoretiska modeller för molekyler och deras interaktioner kan härledas ur kvantmekanikens grunder och användas för att simulera och tolka experimentella resultat, samt att ge förtrogenhet med beräkningskemiska verktyg på olika komplexitets- och approximationsnivå.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

1. Beskriva principerna och begränsningarna för kvantkemiska metoder som approximera lösningar till Schrödingerekvationen för molekyler. 
2. Använda kvantkemiska program för att modellera och lösa kemiska problem.
3. Förklara hur ett ämnes kemiska och termodynamiska egenskaper relaterar till dess molekylära egenskaper. 
4. Presentera och diskutera metoder och resultat från lärandemål 1-3 i skriftlig och muntlig form

Innehåll

Tillvägagångsätt för beräkning av vågfunktioner med många elektroner, inklusive Hückel, Hartree-Fock och post-Hartree-Fock-metoder. Basfunktioner och variationsprincipen. Roothaans ekvationer. Beräkning av Fockoperatorns matriselement med Gaussianska basfunktioner. Molekylorbitalteori och symmetri, täthetsfunktionalteori, teorier för bindningar i och mellan molekyler. Potentiella energiytor och transitionstateteori. Boltzmannfördelning och termodynamiska tillståndssummor. Modellering av reaktioner i gasfas och lösningsmedel.  

Organisation

Kursen består av föreläsningar, övningar och laborationer. Laborationerna syftar till att ge fördjupad förståelse för hur kemiska fenomenen beror på grundläggande fysiska egenskaper, men också till att öka färdigheten med att använda kvantkemiska och liknande beräkningsprogram. 

Litteratur

"Molecular Quantum Mechanics", Peter Atkins & Ronald Friedman, 5th edition, Oxford University Press, New York, 2011.
Ytterligare artiklar/material finns tillgängligt på kurshemsidan.

Examination inklusive obligatoriska moment

Laborationsrapporter för datorlaborationer med ett avancerat kvantkemiskt programpaket (G/U). Ett urval av rapporterna kommer följas upp med obligatorisk diskussion med examinerande lärare, vartefter betyg på rapporten kan sättas.

Tentamen (5/4/3/U).

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om riktat pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.

Teoretisk kemi | Chalmers