Computational Chemistry

Studiewijzer 2016/2017

Globale inhoud

Computational chemistry is niet meer weg te denken uit de moderne scheikunde. Tal van moleculaire eigenschappen kunnen met chemische nauwkeurigheid berekend worden, waardoor experimenteel moeilijk of niet te achterhalen grootheden alsnog bestudeerd of voorspeld kunnen worden. De experimentator kan hierdoor veel gerichter te werk gaan en het beoogde doel sneller, met minder kosten en een lager verbruik aan grondstoffen en energie bereiken.
Eén van de hoofddoelen van het vak is het leren van en werken met state-of-the-art quantumchemische en moleculair mechanische methoden en computersoftware. Hierbij komen naast de traditionele ab initio-methode (Hartree-Fock) ook dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT) aan de orde. Deze worden onder meer toegepast op het voorspellen van structuren, het verkennen van potentiaaloppervlakken (bijv. t.b.v. het verkrijgen van reactieprofielen).
Een tweede hoofddoel is het verkrijgen van de vaardigheid (experimenteel) chemische problemen te vertalen naar een computationele aanpak, die tot een praktische oplossing leidt. Er zal voorts een begin worden gemaakt met het interpreteren van berekende resultaten in termen van modellen van de elektronische structuur. Een wezenlijk punt in dit vak is het unificerende karakter van computational chemistry: dezelfde theoretische methoden dienen als gereedschap voor het oplossen van diverse vraagstukken uit alle gebieden van de scheikunde, van theoretische en organische chemie tot farmaco- en biochemie.

Studiemateriaal

Literatuur

• Errol G. Lewars, 'Computational Chemistry; Introduction to the Theory and Applications of Molecular and Quantum Mechanics', Second Edition, Springer, Dordrecht, Heidelberg, London, New York.

Leerdoelen

• Het leren van moderne quantumchemische methoden;
• Het toepassen daarvan bij het computerondersteund oplossen van chemische problemen.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Zelfstudie
• Presentatie/symposium
• (Computer)practicum

Hoorcollege en practicum, waarin een kort researchproject is opgenomen. In het hoorcollege wordt de benodigde basistheorie behandeld, waarbij gebruik gemaakt wordt van het leerboek van Lewars (zie slides van college 1). Toetsing van de hier behandelde stof geschiedt d.m.v. een schriftelijk tentamen. De Toetsingscriteria zijn kennis en begrip van de theorie, en de vaardigheid om deze toe te passen op nieuwe problemen.

Het practicum bestaat uit twee delen. In het eerste deel wordt u vertrouwd gemaakt met de gebruikte software, het programma ADF, en elementaire computationele technieken en handelingen (rekenmethoden, energieberekening, geometrie-optimalisatie, etc...). Het tweede deel bestaat uit een kort researchproject. Toetsing geschiedt op basis van de werkwijze tijdens het
practicum, de practicumverslagen en de mondelinge presentatie over het researchproject. Toetsingscriteria zijn, naast begrip van de materie, ook aanwezigheid, zelfstandigheid en zorgvuldigheid.

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het examenonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het examenonderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een examenonderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het examenonderdeel of een gedeelte daarvan.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Toetsing

Het cijfer bestaat voor 50% uit het tentamen, en voor 50% uit practica. Dit laatste is verdeeld
in 25% uit de 4 verslagen van de practica en 25% uit de presentatie en uitvoering van het
miniproject. Om te slagen voor het vak dienen het tentamencijfer en het practicumcijfer beide
hoger te zijn dan een 5.5.

Opdrachten

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster