Šifra predmeta:
231H2		 Naziv predmeta:
Teorija hemijske veze

Školska godina:

2023/2024.

Uslovi pohađanja:

001A2 + 011A2 + 101A2

ESPB:

5

Vrsta studija:

osnovne akademske studije

Studijski program:

Hemija: 3. godina, zimski semestar, obavezni, naučno-stručni predmet

Nastavnik:

dr Mario V. Zlatović
redovni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnik:

Marija R. Šuljagić, master hemičar
istraživač-saradnik, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, Njegoševa 12, Beograd

Fond časova:

Nedeljno: dva časa predavanja + dva časa teorijskih vežbi (2+2+0)

Ciljevi:

Kroz ovaj kurs će studenti biti pripremljeni da sa punim razumevanjem prate druge kurseve kod kojih se koriste pojmovi hemijske strukture, raspodele elektronske gustine i reaktivnosti molekula.

Ishod:

U okviru najjednostavnijih kvantno-mehaničkih modela studenti će biti u stanju da sami izračunaju molekulske orbitale jednostavnijih molekula. Biće upoznati sa mogućnotima i ograničenjima K-M metoda koje sa danas najšire koriste.

Oblici nastave:

Predavanja, seminari.

Vannastavne aktivnosti:

Seminarski radovi se pripremaju i pišu kod kuće i u računarskoj učionici. Bar jednom nedeljno studenti mogu tražiti konzultacije sa profesorom.

Literatura:

Osnovna literatura:

Pomoćna literatura:

  • Marel, Teder i Ketl: Hemijska veza, Beograd, 1988.
  • Drago Grdenić: Molekule i kristali, Školska knjiga, Zagreb, 2000.
  • Web stranice koje se odnose na hemijsko vezivanje

Dodatni materijal:

http://www.chem.bg.ac.rs/~ijuranic/ZBIRKA.PDF

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

0 poena (2 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Osnovi talasne mehanike.
  2. Atomske orbitale.
  3. Orbitale višeelektronskih atoma. Veza između atomskih orbitala i eksperimentalnih merenja.
  4. Molekulske orbitale. MO kao linearna kombinacija atomskih orbitala.
  5. LKAO Za molekule Li2 do F2. Molekulske orbitale heteronuklearnih dvoatomnih molekula. Primena varijacione teoreme.
  6. Simetrija molekula i orbitala. Operacije simetrije. Direktni proizvodi.
  7. Višeatomni molekuli. Simetrijski prilagođene kombinacije orbitala. Ekvivalentne i lokalizovane orbitale.
  8. Model nezavisnog elektrona. Hikelova pi-elektronska teorija.
  9. π-Elektronska energija. π-Elektronski red veze. Poređenje rezultata Hikelove teorije sa eksperimentom.
  10. Proširenje na molekule sa heteroatomima. Proširena Hikelova teorija (EHT).
  11. Talasne funkcije polimera i kristala. Beskonačni polien. Teorija traka. Model slobodnog elektrona.
  12. Tipovi čvrstih tela. Metali. Kovalentni kristali. Molekulski kristali. Jonski kristali.
  13. Teorija ligandnog polja. MO teorija za komplekse prelaznih metala.
  14. Teorija valentne veze. Teorija rezonance. Kanonske strukture i energija rezonance.
  15. Savršenije (CI, DFT,..) kvantno-mehaničke metode. Privlačenje između molekula. Vodonična veza.

Teorijske vežbe:

10 poena (2 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Sopstvene funkcije Hamiltonijana. Uslovi za atomske orbitale.
  2. Energije orbitala u jedno i višeelektronskim atomima.
  3. Primena varijacione teoreme. Izoelektronski molekuli.
  4. Određivanje grupe simetrije molekula. Razlaganje simetrijskog prikaza na nesvodljive prikaze.
  5. Višeatomni molekuli. Lokalizacija molekulskih orbitala.
  6. Izračunavanje malih molekula Hikelovom metodom. Izračunavanje konjugovanih ugljovodonika.
  7. Raspodela tema za seminarske radove.
  8. Izračunavanje stabilnosti izomera Hikelovom metodom.
  9. Izračunavanje π-elektronskog naelektrisanja i π-elektronskog reda veze.
  10. Izračunavanje energije jonskih kristala.
  11. Rezonancione strukture.
  12. Savršenija molekulsko-orbitalna izrašunavanja. Standardni programski paketi.
  13. Predaja i ocenjivanje seminarskih radova.

Seminarski radovi:

10 poena

Kolokvijumi:

40 poena

Pismeni ispit:

40 poena