Acquis d'apprentissage

- la maitrise 1°) des méthodes de prédiction des propriétés moléculaires (polarisabilités, fréquences de vibration, intensités IR et Raman, déplacements chimiques) et 2°) du concept de corrélation électronique ainsi que des différentes méthodes pour en évaluer les contributions à l'énergie électronique.  

- Pouvoir concevoir une série de simulations numériques afin de répondre, de façon critique, à un problème de chimie. Pour effectuer ces simulations numériques, il sera nécessaire de savoir élaborer des protocoles de simulations numériques de détermination des propriétés structurales, électroniques, optiques, et vibrationnelles de molécules ainsi que de détermination des énérgies de réaction en prenant en compte les effets de la corrélation électronique

Objectifs

Le cours a pour objectif de compléter l'enseignement en chimie quantique (SCHI B204, SCHI B303 et SCHI M102) en présentant les méthodes en fonctions d'onde incluant la corrélation électronique (UHF, MP, CI, CC) et les méthodes de calcul des propriétés moléculaires.  

Contenu

I. La méthode Hartree-Fock couplée-perturbée

I.A. L'énergie Hartree-Fock et ses dérivées premières et deuxièmes

I.B. Forces, constantes de force et fréquences de vibration

I.C. Polarisabilités et hyperpolarisabilités

I.D. Déplacements chimiques

II. La méthode Hartree-Fock non restreinte

III. La méthode d'interactions de configurations

IV. La théorie des perturbations et la corrélation électronique

 

Table des matières

I. La méthode Hartree-Fock couplée-perturbée

I.A. L'énergie Hartree-Fock et ses dérivées premières et deuxièmes

I.B. Forces, constantes de force et fréquences de vibration

I.C. Polarisabilités et hyperpolarisabilités

I.D. Déplacements chimiques

II. La méthode Hartree-Fock non restreinte

III. La méthode d'interactions de configurations

IV. La théorie des perturbations et la corrélation électronique

 

Exercices

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Méthodes d'enseignement

Les principaux concepts sont présentés au tableau ou par diaporama ppt et illustrés par des applications pratiques en relation avec les données expérimentales.

Méthode d'évaluation

Sur base de 2-3 articles de référence, réalisation d’un mini-projet sur un des aspects du cours, rédaction d’un rapport de 4 pages (2/3) et présentation via un PPT (10 minutes) (1/3)

Sources, références et supports éventuels

R.G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, (Oxford University Press, Oxford, 1989). R. McWeeny, Methods of Molecular Quantum Mechanics, (Academic, San Diego, 1992). W. Koch and M.C. Holthausen, A Chemist's Guide to Density Functional Theory, (Wiley-VCH, Weinheim, 2001).

Langue d'instruction