-

štátna skúška

slovenčina

Okruhy otázok ŠS z predmetu PriF.KFTCh/N-CHFZ-955/22 Medzimolekulové interakcie a chemická reaktivita:

1. Základy teórie chemickej reaktivity, hraničné orbitály. Woodwardove-Hoffmanove pravidlá. Katalýza.

2. Typy interakcií, Van der Waalsove sily, vodíkové väzby, halogénové väzby.

3. Aplikácie: metóda supermolekuly a poruchová metóda, výhody a ohraničenia. Zložky interakčnej energie.

4. Superpozičná chyba pri MO výpočtoch medzimolekulových interakcií, korekcie.

5. Aproximácia párovej aditivity a mnohočasticové efekty v medzimolekulových interakciách.

6. Výpočty termodynamických parametrov chemických reakcií. Energetický profil, aktivačné parametre, reakčné energie.

7. Výpočty rovnovážnych a rýchlostných konštánt chemických reakcií.

8. Vplyv prostredia (rozpúšťadla) na chemickú reaktivitu. Modely výpočtu (supermolekulový, kontinuálny).

štátna skúška

Forma výučby:

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): -

Týždenný: - Za obdobie štúdia: -

Metóda štúdia: Štátna skúška

1. Operátory momentu hybnosti, spin elektrónu, spinové momenty.

2. Vlnová funkcia mnohoelektrónového systému. Pauliho princíp. Jednoelektrónová aproximácia. Slaterov determinant. Mnohoelektrónové predstavy o elektrónovej štruktúre atómov a molekúl.

3. Slaterove-Condonove pravidlá počítania maticových elementov Hamiltoniánu v teoretickej chémii.

4. Ohraničenie použitia orbitálových predstáv. Hartreeho-Fockova (HF) SCF teória, možnosti, význam, ohraničenia.

5. Približné metódy kvantovej mechaniky a ich aplikácia v chémii. Variačný princíp, príklady variačných vlnových funkcií.

6. Elektrónová korelácia, dynamická a nedynamická korelácia. Konfiguračná interakcia (CI)

7. Poruchové metódy. Základné predpoklady poruchovej teórie. Poruchová teória do druhého a do vyšších poriadkov.

8. Metóda spriahnutých klastrov a jej vzťah k poruchovej teórii.

9. Multireferenčné metódy. Kedy je nevyhnutné ich použiť? MCSCF, CASSCF, CASPT2.

10. Bázy atómových funkcií v MO-LCAO. HF limita, limita kompletnej bázy v korelovaných výpočtoch.

11. Teória funkcionálu hustoty (DFT). Hohenbergov-Kohnov teorém. Hamiltonián v DFT. Porovnanie HF a DFT.

12. Základy teórie chemickej reaktivity, hyperplocha potenciálnej energie. Hraničné orbitály. Woodwardove-Hoffmanove pravidlá.

13. Relativistické efekty v chémii.

14. Elektrické vlastnosti molekúl, výpočty z vlnovej funkcie (expectation value) a poruchovou metódou (finite field perturbation theory), metódy, bázy, presnosť.

15. Počítačové simulácie. Silové pole a molekulová mechanika. Súbory v štatistickej termodynamike. Metóda Monte Carlo. Molekulová dynamika.

štátna skúška

slovenčina

Okruhy otázok ŠS z predmetu PriF.KFTCh/N-CHFZ-957/15 Teoretická a počítačová chémia: Základné pojmy kvantovej mechaniky, štatistická interpretácia a jej význam v chémii. Základné operátory kvantovej mechaniky a ich význam v chemických systémoch. Symbolika elektrónových stavov atómov a dvojatómových molekúl. Mnohoatómové molekuly, označovanie elektrónových stavov molekúl v súlade s teóriou grúp. Vlnová funkcia mnohoelektrónového systému. Pauliho princíp. Slaterov determinant. Mnohoelektrónové predstavy o elektrónovej štruktúre atómov a molekúl. Základné teórie chemickej väzby. Molekulové orbitály, formulácia, základné typy MO. SCF teória MO, možnosti, význam, ohraničenia. Separácia elektrónových a jadrových premenných vo vlnovej funkcii. Bornova-Oppenheimerova aproximácia. Súvis s vibračnou a rotačnou spektroskopiou. Elektrónová korelácia, konfiguračná interakcia (CI). Variačný princíp, príklady a optimalizácia variačných vlnových funkcií. Východiská poruchovej teórie atómov a molekúl. Poruchová teória do druhého a do vyšších poriadkov. Poruchová teória ako interpretačný nástroj chemických fenoménov. Metóda spriahnutých klastrov a jej vzťah k poruchovej teórii. CC metódy ako „Zlatý štandard kvantovej chémie.“ Relativistické efekty v chémii. Diracova rovnica, spin ako relativistický fenomén. Teória funkcionálu hustoty (DFT), Hohenbergov-Kohnov teorém. Hamiltonián v DFT. Porovnanie HF a DFT. Počítačové simulácie. Súbory v štatistickej termodynamike. Metóda Monte Carlo. Molekulová dynamika. Štruktúra kryštalických látok, recipročná mriežka. Kohézia kryštalických látok, elastické vlastnosti kryštálov. Mriežkové vibrácie, termálne vlastnosti fonónov. Fermiho plyn voľných elektrónov, elektróny v slabom periodickom potenciály. Pásová štruktúra, Brillouinova zóna, Fermiho energia, elektrónová hustota stavov.

štátna skúška

Forma výučby:

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): -

Týždenný: - Za obdobie štúdia: -

Metóda štúdia: Štátna skúška

štátna skúška

slovenský

1. Stavové správanie plynov pri nízkych a vyšších tlakoch - ideálny/reálny plyn

2. 1. zákon termodynamiky, práca pri expanzii plynu

3. 2. a 3. zákon termodynamiky, entropia

4. Tepelná kapacita látok, entalpia, termochémia, reakčné teplá

5. Gibbsova energia a Helmholtzova energia, chemický potenciál

6. Chemické rovnováhy v heterogénnych sústavách, Gibbsov fázový zákon

7. Vyparovanie kvapalín a tlak nasýtenej pary, Raoultov zákon, rozpustnosť plynov v kvapalinách,

Henryho zákon.

8. Povrchové napätie kvapalín, viskozita kvapalín

9. Koligatívne vlastnosti, osmóza

10. Chemická rovnováha - predpoklad jej ustálenia, ovplyvňujúce činitele, rovnovážna konštanta

11. Nerovnovážna termodynamika

12. Základy štatistickej termodynamiky, kanonické súbory, partičné funkcie.

13. Elektrolýza, elektrolyt, elektróda. Faradayove zákony a ich použitie. Coulometria.

14. Teória elektrolytickej disociácie a stupeň disociácie. Vplyv rozpúšťadla na elektrolytickú

disociáciu.

15. Elektrická vodivosť elektrolytov, princíp a použitie konduktometrie. Ostwaldov zrieďovací

zákon. Špecifická (merná) a molárna vodivosť. Kohlrauschov zákon. Prevodové čísla a

pohyblivosti iónov.

16. Rovnováhy v roztokoch elektrolytov. Konštanty acidity a bázicity. Vodíkový exponent pH, Teória

kyselín a zásad. Tlmivé roztoky, kapacita tlmivého roztoku. Amfoterné elektrolyty.

17. Teória elektrolytickej disociácie. Aktivita, aktivitné koeficienty, iónová sila elektrolytu.

Debyeova - Huckelova teória silných elektrolytov.

18. Galvanické články, termodynamika galvanického článku, meranie elektromotorického napätia

článku.

19. Elektródový potenciál, Nernstova rovnica pre elektródový potenciál, štandardné elektródové

potenciály. Klasifikácia eletród. Potenciometrické merania.

20. Kinetika elektródových dejov, polarizácia, difúzia v nestacionárnom stave - polarografia.

21. Reakčná rýchlosť, rýchlostná konštanta, reakčný poriadok a jeho určovanie. Kinetika reakcie

nultého, prvého a druhého poriadku.

22. Vplyv teploty na reakčnú rýchlosť. Teória aktivovaného komplexu - Eyringova rovnica. Vplyv

iónovej sily na reakcie v roztoku.

23. Homogénna katalýza, acidobazická, enzýmová. Heterogénna katalýza.

24. Mechanizmus reakcie. Zložité reakcie, vratné, bočné, postupné. Reťazové a fotochemické

reakcie.

25. Typy a charakteristika disperzných sústav. Príprava a vlastnosti koloidných roztokov.

Sedimentácia dispergovaných častíc.

štátna skúška

Forma výučby:

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): -

Týždenný: - Za obdobie štúdia: -

Metóda štúdia: Štátna skúška

štátna skúška

slovenčina

Okruhy otázok ŠS z predmetu PriF.KFTCh/N-CHFZ-959/20 Chemické modelovanie /

Počítačové sumulácie:

1. Základné pojmy zobrazovania molekúl – typy súradníc (kartézske, vnútorné súradnice), Z-matica, symetria, počítačové programy na zobrazovanie molekúl.

2. Silové pole a molekulová mechanika. Limity molekulovej mechaniky.

3. Modelovanie v rámci MO teórie, elektrónová hustota, modelovanie vlastností odvodených z elektrónovej hustoty.

4. Modelovanie infračervených spektier molekúl. Harmonická aproximácia. Izotopový efekt. Súvis s experimentom.

5. Modelovanie UV/VIS spektier molekúl. Dvojatómové molekuly, viacatómové molekuly.

6. Extrapolácia na nekonečnú bázu v medzimolekulových interakciách a chemickej

reaktivite.

7. Simulácie periodických systémov.

8. Simulácie fázových prechodov prvého druhu.

9. Modelovanie mriežkových vibrácií, modelovanie kvapalnej a amorfnej fázy pomocou

molekulovej dynamiky..

štátna skúška

Štátna skúška

štátna skúška

slovenský

Okruhy otázok ŠS z predmetu PriF.KFTCh/N-CHFZ-957/20 Metódy teoretickej chémie:

1. Porovnanie konštrukcie a použitia rôznych výpočtových báz

2. Hartreeho–Fockova metóda SCF.

3. Poruchová teória (aplikácie: štiepenie degenerovaných stavov atómov a molekúl,

medzimolekulové interakcie, teória chemickej reaktivity, spektroskopia).

4. Metódy výpočtu korelačnej energie (poruchová teória, metóda konfiguračnej interakcie,

metóda spriahnutých klastrov, rozvoj vlnovej funkcie)

5. Výpočtové aspekty použitia multireferenčných metód.

6. Optimalizácia geometrie molekúl. Stacionárne body na hyperploche energie. Numerické

metódy, gradientové metódy.

7. Metódy výpočtu excitovaných stavov molekúl (CIS, CASSCF, CASPT2).

8. Elektrické vlastnosti molekúl, výpočty z vlnovej funkcie (expectation value) a poruchovou

metódou (finite field perturbation theory), metódy, bázy, presnosť.

9. Metódy výpočtu ionizačnej energie a elektrónovej afinity - porovnanie.

štátna skúška

Ako písať vysokoškolské a kvalifikačné práce : Ako písať seminárne práce, ročníkové práce,

práce študentskej vedeckej a odbornej činnosti, diplomové práce, záverečné a atestačné

práce, dizertácie / Dušan Katuščák. Bratislava : Stimul, 1998

štátna skúška

slovenský

Obhajoba bakalárskej / diplomovej práce formou prezentácie pred komisiou a zodpovedanie

pripomienok oponenta.

Výsledkom úspešného absolvovania predmetu štátnej skúšky bude obhajoba diplomovej

práce.