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Química computacional y modelización molecular
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Química computacional y modelización molecular CÓDIGO: 325561102
- Centro: Facultad de Ciencias
- Titulación: Máster en Química
- Plan de Estudios: 2013 (publicado en 29-04-2014)
- Rama de conocimiento: Ciencias
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Química Física
  • Química Orgánica
- Curso: 1
- Carácter: Obligatoria
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 3.0
- Horario: http://www.ull.es/view/master/mquimica/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (0,15 ECTS en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
Ninguno


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: MARIA PILAR ENCARNACION CARRO REGLERO
- Grupo: Único
- Departamento: Química
- Área de conocimiento: Química Física
- Lugar Tutoría: Despacho 17 de la U. D. de Química Física (Departamento de Química), 3ª planta de Química
- Horario Tutoría: Martes, miércoles y jueves de 12:00 h a 14:00 h
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318031
- Correo electrónico: pcarro@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: JOSE MANUEL PADRON CARRILLO
- Grupo: Único
- Departamento: Química Orgánica
- Área de conocimiento: Química Orgánica
- Lugar Tutoría: Despacho en la segunda Planta del IUBO-AG. al lado del Laboratorio 17
- Horario Tutoría: Lunes, miércoles y viernes de 15:00 a 17:00 h
- Teléfono (despacho/tutoría): 922316502. Ext 6126
- Correo electrónico: jmpadron@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Química Avanzada
- Perfil profesional:


5. Competencias
Básica
[CB06] Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
[CB07] Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
[CB10] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
Específica
[CE06] Utilizar programas informáticos que permitan plantear y resolver problemas de Química Computacional, Modelización molecular y Quimiometría
[CE10] Manejar los conceptos básicos y la metodología empleada en química computacional
[CE15] Elaborar una memoria clara y concisa de los resultados de su trabajo y de las conclusiones obtenidas


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Tema 1 (Pilar Carro): Introducción a la Química Computacional
– Importancia de la Química Computacional
– Métodos de cálculo
– Fundamentos teóricos generales

Tema 2 (José Manuel Padrón): Mecánica Molecular
– Historia y fundamentos
– El campo de fuerzas molecular
– Técnicas de optimización geometría/energía
– Ámbitos de aplicación
– Ejemplos de aplicación a pequeñas moléculas y a macromoléculas

Tema 3 (José Manuel Padrón): Cálculos semiempíricos
– Fundamentos
– Métodos de cálculo y parametrización
– Ejemplos de aplicación

Tema 4 (Pilar Carro): Cálculos ab initio y DFT
– Fundamentos
– Bases
– Cálculos ab initio. Tipos de cálculo
– Análisis de la superficie de potencial electrónico (PES)
– Cálculos DFT. Comparación con ab initio
– Ejemplos de aplicación

• Contenido práctico correspondiente a Mecánica Molecular y cálculos semiempíricos:
1. Uso de programas de mecánica molecular.
2. Análisis conformacional de moléculas sencillas.
3. Análisis estructural de proteinas.
4. Análisis de la interacción proteína-ligando

• Contenido práctico correspondiente a los cálculos ab initio y DFT
1. Introducción al programa de cálculo Gaussian y al programa de visualización Gaussview
2. Predicción de geometrías y comparación de momentos dipolares
3. Análisis de los orbitales frontera
4. Visualización de densidades electrónicas.
5. Construcción de curvas de energía potencial.
6. Cálculo de las frecuencias de vibración
7. Cálculo de barreras de inversión.
8. Termoquímica
9. Cálculo de velocidades de reacción
Actividades a desarrollar en otro idioma
Todo el software que deben aplicar en las sesiones prácticas está en inglés. Asimismo los guiones de la mayor parte de las prácticas que se les proporciona al alumno están en inglés.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La metodología docente a emplear se basará en lecciones presenciales impartidas por el profesor, con ayuda de métodos audiovisuales. Se suministrará al alumno el material necesario para el seguimiento de los temas, además de recomendar páginas web adecuadas para complementar lo explicado en clase. Estas explicaciones irán seguidas de seminarios en el aula de informática, con el objeto de poner en práctica lo explicado y profundizar en el conocimiento del tema.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  12.00      12  [CB06], [CB07], [CB10], [CE06], [CE10], [CE15]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  16.00      16  [CB06], [CB07], [CB10], [CE06], [CE10], [CE15]
Asistencia a tutorías  2.00      2  [CB10]
Estudio autónomo     18.00   18  [CB10], [CE10]
Preparación de seminarios, elaboración de memorias y/o informes de las prácticas realizadas, resolución de ejercicios que le haya entregado el profesor, preparación de debates, preparación de exposición oral, lecturas recomendadas, búsquedas bibliográfica     27.00   27  [CB06], [CB07], [CB10]
Total horas  30   45   75 
Total ECTS  3 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
– Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. Foresman, J. B. y Frisch A. Gaussian Inc. 1996.
– Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models. Christopher J. Cramer, John Wiley & Sons, 2004
– Introduction to Computational Chemistry. Frank Jensen, John Wiley & Sons, 2007
– Química Cuántica, I.N. Levine, Ed. Prentice Hall, 2001


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La calificación de la convocatoria de enero se basará en la evaluación continua que consta de los siguientes elementos:
- La asistencia y participación en las clases teóricas y en el aula de informática
- Preparación y defensa de los informes que sean solicitados.

La asistencia a las clases prácticas en el aula de informática es obligatoria, para poder aprobar la asignatura se deberá haber realizado las prácticas.

En el resto de las convocatorias se realizará un evaluación única que consistirá en un examen teórico-práctico sobre los contenidos de la asignatura y su calificación final será la correspondiente a dicho examen. En el supuesto de que se hubiesen superado, la calificación de las prácticas del aula de informática obtenida en la evaluación continua se tendrá en cuenta en la evaluación única.

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas  [CB07], [CB10], [CE10], [CE15]   SE8 - Evaluación de las actividades no presenciales relacionadas con las clases en aula de informática: memorias, informes de las prácticas o ejercicios resueltos entregados
Se valorará:
- Dominio de los contenidos de la asignatura.
- Estructura, originalidad y presentación.
- Discusión e interpretación de los resultados. 
 60% 
Técnicas de observación  [CB06], [CB07], [CE06], [CE10]   SE1 – Evaluación continua: Control de asistencia y participación activa en todas las actividades de la asignatura (en clase y en el aula virtual)
Se valorará la asistencia y participación activa en todas las actividades de la asignatura (en clase y en el aula virtual). 
 40% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Decidir la aplicabilidad de la química computacional a un problema práctico concreto.
Elegir y aplicar el nivel de cálculo necesario para cada tarea.
Expresar los resultados de los cálculos en lenguaje químico convencional. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 La fecha en que se realizarán la prueba final contemplada en la evaluación continua de la convocatoria de enero y la evaluación única en las diferentes convocatorias se puede consultar en
http://www.ull.es/view/master/mquimica/Calendario_de_examenes/es

Por último, destacar que la distribución de los temas por semana en el cronograma es orientativa, pudiendo sufrir cambios según las necesidades de organización docente. 

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  Tema 1   Clases teoría
Tutorías
Prácticas aula 
 7.50   11.25   18.75 
Semana 2:  Tema 2   Clases teoría
Tutorías
Prácticas aula 
 7.50   11.25   18.75 
Semana 3:  Tema 3   Clases teoría
Tutorías
Prácticas aula 
 7.50   11.25   18.75 
Semana 4:  Tema 4   Clases teoría
Tutorías
Prácticas aula 
 6.00   9.00   15 
Semana 5:  Tema 4   Clases teoría
Tutorías
Prácticas aula 
 1.50   2.25   3.75 
Semana 6:              0 
Semana 7:              0 
Semana 8:              0 
Semana 9:              0 
Semana 10:              0 
Semana 11:              0 
Semana 12:              0 
Semana 13:              0 
Semana 14:              0 
Semana 15:              0 
Semanas 16 a 18:              0 
Total horas 30 45 75


Fecha de última modificación: 26-07-2017
Fecha de aprobación: 21-07-2017