Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
(OPTATIVO I) QUÍMICA CUÁNTICA COMPUTACIONAL	LIC. EN BIOLOGIA MOLECULAR	11/06	2013	2° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
ESTRADA, MARIO RINALDO	Prof. Responsable	P.Tit. Exc	40 Hs
GARRO MARTINEZ, JUAN CEFERINO	Prof. Co-Responsable	P.Adj Simp	10 Hs
PAZ SEPULVEDA, PAULA BEATRIZ	Auxiliar de Práctico	A.2da Simp	10 Hs

La química computacional es una disciplina que se ha extendido más allá de los límites tradicionales que separan la química,
la física, la biología y la ciencia de la computación, utilizando el procesamiento computacional de modelos para el estudio del
comportamiento de sistemas a nivel de átomos, moléculas y macromoléculas en relación a la evidencia experimental
existente y, particularmente, cuando la investigación de laboratorio es inapropiada, impracticable o imposible ya sea por
costos, suministros, tiempo u otro factor.
Este curso se presenta con el objeto de contribuir al conocimiento y la utilización de metodología de química computacional
en el estudio de sistemas químico-biológicos.

El curso tiene como objetivo principal el desarrollo de los conocimientos básicos de quí-mica cuántica y la aplicación
computacional de diversas metodologías de esta disciplina al estudio de sistemas moleculares de interés químico y biológico.

1. Formalismos Matemáticos de Química Cuántica.
Tratamiento de operadores, con-mutadores y su aplicación físico-química. Vectores y matrices. Operaciones matriciales:
suma, resta, multiplicación, transposición, inversión y diagonalización. El problema de autovalores y autovectores. Funciones vectoriales lineales, tensores. Espacios de Hilbert. Conjunto base de funciones. Funciones ortogonales.

2. Formalismos mecano cuánticos:
átomos. Introducción. Período Pre Cuántico. Ra-diación de cuerpo negro. Efecto fotoeléctrico. Principio de indeterminación
de Heisem-berg. La ecuación de Schrödinger. El Hamiltoniano atómico. El átomo de H. Orbitales. Tratamiento atómico
mono y polielectrónico. Correlación electrónica.

3. Formalismos mecano cuánticos:
Moléculas. La ecuación de Schrödinger. El Hamil-toniano molecular. La aproximación de Born-Oppenheimer. Restricciones
sobre la función de onda.

4. Teoría de Hartree-Fock (ab-initio)
Método de Hartree. Ecuaciones integro-diferenciales. Procedimiento SCF. Determinante de Slater. El principio variacional.
Método de Hartree-Fock. Orbitales moleculares (OM), conjuntos base, CLOA. Ecuacio-nes de Roothan-Hall. Expresión
matricial de las ecuaciones de Hartree-Fock. Ortogonali-zación de la base de OA.

5. Métodos semiempíricos.
Introducción. Teoría de Huckel Extendida (EHT). Aplicaciones.

PRÁCTICAS COMPUTACIONALES
- Ejercitación en cálculos matriciales (MatLab). Teoría de Huckel Simple.
- Aplicación de métodos semiempíricos y ab-initio al estudio de moléculas sencillas.
- Estudio conformacional de la base estructural de un dipéptido sencillo.

Para aprobar el curso el alumno deberá cumplir con los siguientes requisitos:
1) Asistencia al 75% de las clases teórico-prácticas.
2) Aprobación del 100% de los trabajos prácticos computacionales.
3) Aprobación de un examen final que consistirá en la exposición de un trabajo quí-mico computacional sobre sistemas
propuestos por el profesor.

[1] Levine, Ira. Quantum Chemistry, Prentice Hall Inc. Fifth Edition. USA (2000).
[2] Atkins, P. Molecular Quantum Mechanics (2 tomos) Clarendon Press.
[3] Pilar, F: Elementary Quantum Chemistry
[4] Szabó Attila and Ostlund Neil. Modern Quantum Chemistry. Macmillan Publishing Co. Inc. New York (1982).
[5] Ball, David W. Físicoquímica. International Thomson Editores. Mexico 2004.
[6] Here Warren, Radom Leo, v.R. Schleyer Paul and Pople, John. Ab Initio Molecular Or-bital Theory. John Wiley &
[7] Sons, Inc. USA (1986).
[8] Ogretir Cemil and Csizmadia Imre. Computational Advances in Organic Chemestry: Mo-lecular Structure and Reactivity.
[9] NATO ASI Series. Series C: Mathmatical and PhysicalSciences - Vol. 330. Kluwer Academic Publishers. Netherlands
[10] (1991).

[1] Levine Ira. Fisicoquímica. Cuarta Edición. Mc Graw-Hill/Interamericana de España S. A. (1996).
[2] Foresman James and Frisch AElee. Exploring Chemistry with Electronic Structure Me-thods. Secon Edition. Gaussian
[3] Inc. USA (1996).
[4] Eisberg Robert and Resnick Robert. Física Cuántica. Editorial Limusa S. A. México (1996).
[5] Bak Tohr and Litchtemberg Jonas. Matemáticas para Científicos (3 Tomos). Editorial Reverté S. A. España (1969).

Se pretende que el alumno alcance -al final del curso- una correcta formación teórica-práctica en los temas de Química
Cuántica abordados. Además, se trata de establecer un nexo entre esta asignatura y la iniciación a la investigación.

1. Formalismos Matemáticos de Química Cuántica
2. Formalismos mecano cuánticos: átomos. Introducción
3. Formalismos mecano cuánticos: moléculas
4. Teoría de Hartree-Fock (ab-initio).
5. Métodos semiempíricos

En caso de presentarse situaciones no previstas, los alumnos disponen de comunicación con los responsables del curso vía
Internet.