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 (CQ247). 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 introdução à Química Quântica (CQ305) visa fornecer ao aluno de Química um suporte para se iniciar nestas atividades.

Syllabus da disciplina CQ305                     Ementa da disciplina CQ305

Avaliações

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

18 de outubro – 13 de dezembro

A critério do professor responsável, algumas atividades extras serão consideradas para créditos extras. Serão considerados aprovados por média os alunos que somarem 140 pontos ou mais após os exames. Os alunos com total entre 80 e 139 pontos prestarão um exame final, a se realizar na sexta-feira, dia 20 de dezembro de 2024.

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.

Esta disciplina será 100% presencial.

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.

⚛️⚛️⚛️     Próxima aula: 1/11 – modelo do rotor rígido    ⚛️⚛️⚛️

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Resultados do Segundo Semestre de 2024:

Aluno	P1 (18/10)	P2 (13/12)			Total de pontos	Exame Final (20/12)	Nota final
CHLV	62
HDRG	62
PHDB	61
GVC	54
KNCDS	53
ILV	51
LAP	36
DF	22
SADL	11
…	…	…	…	…	…	…	…
Turma	45,8

 

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