CQ115 – Química Quântica

O contexto

Considere uma amostra gasosa muito pequena, digamos 5 mL. Sob condições de 1 atm e 25°C, esta amostra contem… 0,204 mmoles, ou seja, 1,23×1020 partículas! Uma amostra líquida com o mesmo volume certamente contem muito mais moléculas, pois tem densidade muito maior. No final do século XIX já se sabia que o valor médio de uma medida respeitava as leis da Estatística como formulado por Laplace e Poisson. O problema era, como determinar os possíveis valores dos níveis de energia?

Por outro lado, o princípio da equipartição de Boltzmann nos dá a população de cada autovalor (que é estatisticamente válida, pois o número de partículas é muito grande).

A resposta veio quando se reconheceu que o conjunto completo de estados de qualquer sistema podiam ser descritos pela Teoria de representação formulada por Klein e Lie. Daí apareceu a Mecânica Quântica: em 1905 Albert Einstein encampou a idéia de quantização para explicar o efeito fotoelétrico. Em 1913 Niels Bohr adotou a quantização como postulado dentro do modelo atômico planetário de Rutherford. Em 1926 Erwin Schrödinger descobriu  que uma equação de autovalor nos dá os possíveis autovalores para qualquer sistema…

Conceitos fundamentais de Química tais como a estrutura eletrônica de grupos funcionais (vista em Química Orgânica) ou teoria de campo ligante (vista em Complexos) são apenas manifestações particulares da Teoria Quântica. Por outro lado, hoje em dia é prevalente em Química Orgânica e Química Inorgânica o uso de técnicas de análise tais como infravermelho, ultravioleta, raios x, ressonância magnética nuclear e outras, em suas diversas variedades, frequentemente com o processamento dos sinais por transformadas de Fourier. Isto será visto em detalhe na disciplina de Espectroscopia (CQ116). Em vista do acima exposto, está claro que é interessante para os químicos terem um sólido conhecimento de Mecânica Quântica.

Esta disciplina

Esta disciplina de Química Quântica (CQ115) visa fornecer ao aluno de Química um suporte para estas atividades, mais o ferramental necessário para quaisquer atividades de pesquisa.

Syllabus da disciplina CQ115                     Ementa da disciplina CQ115

Avaliações

Quatro exames parciais serão aplicados, cada um valendo 100 pontos, nas seguintes datas:

26 de março – 6,7 de maio – 1,2 de junho – 22 de junho

A critério do professor responsável, algumas atividades extras serão consideradas para créditos extras. Serão considerados aprovados por média os alunos que somarem 280 pontos ou mais após os exames. Os alunos com total entre 160 e 279 pontos prestarão um exame final, a se realizar na quinta-feira, dia 22 de junho de 2020.

Bibliografia e material suplementar

Nesta disciplina o texto-base será Físico-Química, de Peter Atkins (volume 2). Os handouts de algumas aulas (em formato pdf) estão disponíveis para download no link acima. Recomenda-se que o aluno leia com calma este material antes das aulas, para não ficar perdido. As listas de exercícios (em formato pdf) também estão disponíveis para download no link acima. Recomenda-se que o aluno use estas listas para praticar e tenha pleno conhecimento de cada material antes de estudar o próximo ponto.

Qualquer situação não-prevista será resolvida a critério do professor responsável. Por isso, recomenda-se que em situações estranhas contacte-se o professor o mais rápido possível.

Bom semestre para todos nós!…


Resultados do Primeiro Semestre de 2020:

Aluno P1 P2 P3 P4 Total de pontos Exame Final Nota final
T. P5D
T. P7N

 


Resultados do Segundo Semestre de 2018:

Aluno P1 P2 P3 P4 Total de pontos Exame Final Nota final
IPA 60 73 85 😀 62 280 🥇 70
HVCDS 62 88 😀 77 🙂 51 278 🥈 70
CMO 68 77 🙂 75 🙂 58 278 🥈 70
WMDS 69 59 81 😀 69 278 🥈 70
PGVC 50 78 🙂 70 47 🚩 245 60 61
LEW 27 🚩 66 85 😀 62 240 60 60
HSS 52 86 😀 71 🙂 24 🚩 233 59 59
 KM 71 72 64 29 🚩 236 42 51
ARDS 50 48 34  🚩 36 🚩 168 57 50
FPR 65 44  🚩 22  🚩 29 🚩 168 55 50
NMMDL 22 🚩 52 4  🚩 78  🚩 20
JAR 47 🚩 47 🚩 12
LF 19 🚩 19 🚩 5
GVDS 10 🚩 10 🚩 3