Guia docente 2023_24
Facultade de Química
Grado en Química
 Asignaturas
  Química física IV: Estructura molecular y espectroscopia
   Contenidos
Tema Subtema
Tema I. La Teoría de Grupos en Química.

1. Representaciones matriciales.
2. Tablas de caracteres. Degeneración.
3. Funciones de base.
4. Representación producto directo.
5. Anulación de integrales.
6. Combinaciones lineales adaptadas a simetría y operadores de proyección.
7. Teoría de Grupos y Química Cuántica.
Tema II. Estructura electrónica molecular I. 1. El hamiltoniano molecular: aproximación de Born-Oppenheimer.
2. Superficies de energía potencial.
3. La molécula-ión hidrógeno H2+: método de orbitales moleculares (OM).
4. La molécula de hidrógeno: método del enlace de valencia (EV).
5. Comparación de los métodos OM y EV.
6. Limitaciones de la aproximación de Born-Oppenheimer.
Tema III. Estructura electrónica molecular II. 1. Configuraciones electrónicas y términos electrónicos en moléculas diatómicas.
2. Efecto de la interacción espín-órbita.
3. Densidad electrónica y polaridad de los enlaces.
4. Tratamiento OM y EV en moléculas diatómicas.
5. Moléculas poliatómicas : clasificación de los estados electrónicos.
6. Aplicación del método OM a moléculas poliatómicas sencillas.
7. Análisis de población electrónica.
8. Localización de orbitales moleculares.
9. Moléculas conjugadas: separación sigma-pi. Método OM del electrón libre.
10. Método OM de Hückel.
11. Deslocalización electrónica y aromaticidad.
12. Aplicación del método EV a moléculas poliatómicas: tipos de hibridación.
13. Resonancia.
Tema IV. Estructura electrónica y Química Computacional. 1. El método Hartree-Fock SCF y su aplicación a moléculas.
2. Funciones de base en cálculos moleculares.
3. Ecuaciones de Roothaan-Hall y Pople-Nesbet.
4. Limitaciones del método Hartree-Fock SCF.
5. Métodos post-Hartree-Fock.
6. Teoría del Funcional de la Densidad (DFT).
7. La Relatividad en los cálculos moleculares.
8. Métodos semi-empíricos.
Tema V. Interacción radiación electromagnética-materia y espectroscopía molecular. 1. Interacción radiación electromagnética-materia.
2. Difusión de la radiación.
3. Absorción: Momentos de transición y reglas de selección.
4. La ley de Lambert-Beer.
5. Ensanchamiento de las líneas espectrales.
6. Efecto Raman.
7. Láser.
8. Transformada de Fourier.
9. Aspectos generales de las técnicas experimentales.
Tema VI. Rotación molecular y espectroscopias de rotación. 1. El rotor rígido poliatómico: resultados del tratamiento clásico y cuántico.
2. Espectros de rotación pura.
2.1. Reglas de selección, poblaciones e intensidad de las líneas.
2.2. Efecto Stark.
2.3. Estructura hiperfina y momento cuadripolar nuclear.
2.4. Moléculas con momento angular electrónico no nulo.
2.5. Desdoblamiento tipo l.
3. Espectroscopia de microondas (MW) y sus aplicaciones.
4. Espectros Raman de rotación.
5. Determinación de la geometría molecular a partir de las constantes de rotación.
6. Estadística de espín nuclear y estados de rotación.
Tema VII. Vibración molecular y espectroscopias de vibración. 1. Vibración en moléculas diatómicas.
2. Anarmonicidad, interacción vibración-rotación y distorsión centrífuga.
3. Espectros de vibración y vibración-rotación en moléculas diatómicas.
4. Intensidad de las líneas e influencia del espín nuclear.
5. La vibración en moléculas poliatómicas.
6. Espectros de vibración y vibración-rotación en moléculas poliatómicas.
7. Análisis basado en la simetría: actividad IR y Raman.
8. Superficies energía potencial y anarmonicidad.
9. Modos normales con más de un mínimo.
Tema VIII. Espectros electrónicos. 1. Espectros electrónicos.
2. Moléculas diatómicas.
2.1 Reglas de selección.
2.2 Principio de Franck-Condon y estructura fina.
2.3 Disociación y predisociación.
3. Espectros electrónicos en moléculas poliatómicas.
4. Fluorescencia y fosforescencia.
5. Transiciones no radiativas.
6. Espectroscopias fotoelectrónicas.
7. Moléculas ópticamente activas.
8. Técnicas láser.
Tema IX. Espectroscopias de resonancia. 1. Introducción.
2. Fundamento de las espectroscopias RMN y RSE. RMN: desplazamiento químico.
3. Interpretación de las constantes de apantallamiento.
4. Interpretación de la estructura fina.
5. RMN y procesos de intercambio nuclear.
6. RMN para estado sólido.
7. Fundamento de las técnicas de pulso y relajación de espín.
8. Espectroscopia RSE: estructura hiperfina.
9. Espectroscopia de resonancia de cuadripolo nuclear.
10. Espectroscopia Mössbauer.
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