ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Учебные программы дисциплин

Шифр специальности
02.00.17 Математическая и квантовая химия

Формула специальности

Математическая и квантовая химия – теоретический раздел химической науки, использующий математические методы и квантовую механику для разработки математических и квантово-химических моделей электронного и пространственного строения молекул и химических веществ. Она использует также широкий спектр закономерностей, установленных в различных разделах химии и обобщающих экспериментальную информацию о свойствах химических соединений. Математическая и квантовая химия составляет основу современного учения о строении молекул и динамике их превращений, о строении и химических превращениях веществ. Математическая и квантовая химия включает создание и разработку математических методов и моделей строения и механизмов превращений химических соединений на основе представлений и методов квантовой механики, различных топологических методов, в частности теории графов, методов линейной алгебры, методов молекулярной механики и молекулярной динамики, а также методов нелинейной динамики. К математической и квантовой химии относятся также разделы современной химической термодинамики и химической кинетики в той их части, которая связана с поиском и развитием новых математических моделей и методов описания свойств и превращений веществ. В круг объектов исследований математической и квантовой химии входят прежде всего молекулярные системы (молекулы, их ионы, ассоциаты и кластеры, клатраты и т.п), а также фрагменты протяженных систем в основных и возбужденных состояниях, для которых необходимо установить их электронное строение, механизмы и динамику переноса энергии и заряда при различных химических процессах. К этому кругу объектов относятся и вещества в конденсированном состоянии, в том числе кристаллические и аморфные твердые тела. Наряду с рассмотрением свободных систем в задачи математической и квантовой химии входит теоретическое исследование поведения молекулярных систем в различных средах, в том числе в матрицах, в электромагнитных, акустических и других полях, а также в веществах, находящихся в экстремальных условиях.

Объектами математической и квантовой химии служат также математические методы и математические модели современной химии как на молекулярном, так и на макроскопическом уровне.

Области исследований

1.  Разработка новых моделей, математических методов, алгоритмов и программ расчета строения, свойств и превращений химических соединений на основе представлений квантовой теории и различных методов современной математики, в частности математического моделирования.

2.  Развитие ныне существующих методов квантовой и математической химии. Изучение областей применимости этих методов и достоверности получаемых результатов расчетов в различных приближениях.

3.  Получение данных об электронной структуре, потенциальных поверхностях, реакционной способности и динамике превращений химических соединений на основе методов квантовой химии и математического моделирования. Прецизионные расчеты реперных соединений и практически важных соединений, экспериментальное изучение которых сильно затруднено или невозможно в современных условиях.

4.  Моделирование поведения молекул, находящихся в различном окружении, в том числе в кластерах, клатратах, твердых и жидкокристаллических матрицах и в полостях конденсированных сред.

5.  Применение методов математической и квантовой химии для установления закономерностей строения и динамики превращений химических соединений, в частности в различных классах и рядах соединений.

6.  Теоретический анализ специфики строения и превращений возбужденных (электронных, колебательных и вращательных) состояний молекулярных систем, анализ устойчивости метастабильных соединений, в том числе соединений с высоким запасом энергии.

7.  Анализ и моделирование поведения молекул и веществ в электромагнитных полях различной интенсивности, частоты и периодичности воздействия, в акустических полях, полях механических напряжений, при сверхвысоких давлениях и температурах, при радиационном воздействии и т.п.

Отрасль наук
химические науки; физико-математические науки


Рабочая программа дисциплины (модуля)
Комбинация квантового и классического подходов к описанию реакционной способности и химических реакций молекул

Рабочая программа дисциплины (модуля)
Современные вычислительные методы в молекулярной спектроскопии

Рабочая программа дисциплины (модуля)
Математическая и квантовая химия

Рабочая программа дисциплины (модуля)
Современные аспекты теоретической химии

Рабочая программа дисциплины (модуля)
Molecular Spectroscopy and Dynamics (Молекулярная спектроскопия и динамика)




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору