Sylabus štátnice z TPCh

Predmet Fyzikálna chémia

Rámcové otázky na štátnu záverečnú skúšku z predmetu Teoretická a počítačová chémia. (Tieto otázky sú rozšírením okruhu rámcových otázok z teórie uvedených pre Fyzikálnu chémiu)

Pre magisterský študijný program: Teoretická a počítačová chémia

  1. Operátory momentu hybnosti, spin elektrónu, spinové momenty.
  2. Vlnová funkcia mnohoelektrónového systému. Pauliho princíp. Jednoelektrónová aproximácia. Slaterov determinant. Mnohoelektrónové predstavy o elektrónovej štruktúre atómov a molekúl.
  3. Slaterove-Condonove pravidlá počítania maticových elementov Hamiltoniánu v teoretickej chémii.
  4. Ohraničenie použitia orbitálových predstáv. Hartreeho-Fockova (HF) SCF teória, možnosti, význam, ohraničenia.
  5. Približné metódy kvantovej mechaniky a ich aplikácia v chémii. Variačný princíp, príklady variačných vlnových funkcií.
  6. Elektrónová korelácia, dynamická a nedynamická korelácia. Konfiguračná interakcia (CI)
  7. Poruchové metódy. Základné predpoklady poruchovej teórie. Poruchová teória do druhého a do vyšších poriadkov.
  8. Metóda spriahnutých klastrov a jej vzťah k poruchovej teórii.
  9. Multireferenčné metódy. Kedy je nevyhnutné ich použiť? MCSCF, CASSCF, CASPT2.
  10. Bázy atómových funkcií v MO-LCAO. HF limita, limita kompletnej bázy v korelovaných výpočtoch.
  11. Teória funkcionálu hustoty (DFT). Hohenbergov-Kohnov teorém. Hamiltonián v DFT. Porovnanie HF a DFT.
  12. Základy teórie chemickej reaktivity, hyperplocha potenciálnej energie. Hraničné orbitály. Woodwardove-Hoffmanove pravidlá.
  13. Relativistické efekty v chémii.
  14. Elektrické vlastnosti molekúl, výpočty z vlnovej funkcie (expectation value) a poruchovou metódou (finite field perturbation theory), metódy, bázy, presnosť.
  15. Počítačové simulácie. Silové pole a molekulová mechanika. Súbory v štatistickej termodynamike. Metóda Monte Carlo. Molekulová dynamika.