KJM2601 – Fysikalsk kjemi II - kvantekjemi og spektroskopi

Hva skjer inne i et molekyl, og hvordan danner atomer bindinger? Moderne forståelse av kjemiske bindinger og molekylstruktur bygger på kvantemekanikk. Teorien revolusjonerte naturvitenskapen tidlig på 1900-tallet, og gjør det i dag mulig å beregne egenskaper og reaksjoner fra grunnleggende prinsipper, ofte før stoffene fremstilles i laboratoriet.

Emnet gir en innføring i kvantemekanikk og hvordan teorien brukes til å beskrive molekylers struktur og egenskaper, samt sentrale spektroskopiske metoder som infrarød-, mikrobølge- og NMR-spektroskopi. Du får også en introduksjon til noen av de viktigste kvantekjemiske beregningsmetodene, og lærer å utføre enkle beregninger selv.

Etter å ha fullført emnet kan du:

• Redegjøre for kvantemekanikkens postulater og deres betydning for beskrivelsen av kjemiske systemer.
• Redegjøre for elektroners og molekylers kvantemekaniske natur, og hvordan dette gir opphav til sentrale molekylære egenskaper og fenomener.
• Beskrive og anvende enkle kvantemekaniske modeller for å forklare strukturelle og spektroskopiske egenskaper til kjemiske systemer.
• Forklare de kvantemekaniske mekanismene bak sentrale spektroskopiske teknikker.
• Redegjøre for Hartree-Fock-teori og tetthetsfunksjonalteori som metoder for å beregne elektronstruktur i molekyler.
• Sette opp og utføre kvantekjemiske beregninger med Hartree-Fock og DFT.
• Forklare sentrale trekk ved periodesystemet ved hjelp av Hartree-Fock-teori.
• Forklare kovalent binding i toatomige molekyler ved hjelp av kvantemekaniske modeller.
• Forklare valensbåndteori som kvantemekanisk modell.

I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må du dekke spesielle opptakskrav.

Du må ha:

• Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2

Og en av disse:

• Fysikk (1+2)
• Kjemi (1+2)
• Biologi (1+2)
• Informasjonsteknologi (1+2)
• Geofag (1+2)
• Teknologi og forskningslære (1+2)

De spesielle opptakskravene kan også dekkes med fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.

• KJM1101 – Generell kjemi eller MENA1001 – Materialer, energi og nanoteknologi
• KJM1130 – Fysikalsk kjemi I - termodynamikk og kinetikk
• IN-KJM1900 – Introduksjon i programmering for kjemikere
• MAT1050 – Matematikk for anvendelser 1 og MAT1060 – Matematikk for anvendelser 2
• FYS1001 – Innføring i fysikk

Emnet går over et semester med 7 timer undervisning per uke. Undervisningen består av:

• 48 timer forelesning
• 33 timer gruppeundervisning
• 4 obligatoriske øvelser

4 obligatoriske innleveringer må være godkjent før avsluttende eksamen.

Fullførte og godkjente obligatoriske øvelser er gyldige i seks semestre utover det semesteret det ble godkjent. Etter denne perioden må du gjennomføre obligatoriske øvelser på nytt for å kunne fremstille deg til eksamen.

Det er obligatorisk oppmøte til første forelesning (gjelder også hvis du står på venteliste). Du mister plassen på emnet dersom gyldig forfall ikke er meldt til Kjemisk institutt før forelesningen starter.

• Avsluttende skriftlig eksamen (4 timer), som teller 100 % ved sensurering.

Dette emnet har obligatoriske øvelser som må være godkjent før avsluttende eksamen.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: KJM2600 – Fysikalsk kjemi II - kvantekjemi og spektroskopi (videreført)

Godkjent kalkulator. Kalkulatoren må oppfylle kravene spesifisert av Matematisk institutt .

Det er lov å ha med 4 A4-sider (2 ark hvis skrevet på begge sider) med håndskrevne notater.

Dette emnet tilbyr både utsatt og ny eksamen. Les mer:

• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Trekk under eksamen / ta eksamen på nytt