El Módulo III - Cursos de especialización, del que forma
parte esta asignatura, incluye una selección de asignaturas en temas
especializados que permitirán al alumno diseñar, con la ayuda de su tutor, el
conjunto de conocimientos y habilidades que mejor se adapten a sus
expectativas investigadoras o laborales. El alumno deberá cursar un total de 6
ECTS en este módulo.
Varias de las asignaturas ofertadas en este módulo se imparten en forma de
cursos intensivos internacionales de una semana de duración abiertos a
estudiantes no inscritos en el Máster, con el objetivo de diversificar y
enriquecer el entorno de formación de los estudiantes con un mayor número y
variedad de profesores y compañeros (futuros colegas y colaboradores).
Por la naturaleza de la enseñanza en este módulo, las asignaturas, en especial
las que se corresponden con cursos internacionales, se impartirán en
diferentes ubicaciones, incluyendo laboratorios extranjeros cuando la
especificidad del tema así lo imponga (por ejemplo, la asignatura de
"Cristalografía en grandes instalaciones"). La oferta de asignaturas, así como
el número máximo de estudiantes en cada asignatura y el mínimo necesario (en
su caso), se fijarán y comunicarán anualmente. Algunas de las asignaturas
correspondientes a cursos internacionales tendrán periodicidad bianual.
La asignatura de Densidades electrónicas pretende abordar la
conexión entre los resultados que puede proporcionar el experimento de
difracción de rayos X y las propiedades químicas de las substancias, como
pueden ser las interacciones que permiten su organización en sistemas
complejos, su función biológica, mecánica, óptica o catalítica, o su capacidad
de producir reacciones químicas:
Se explorarán los límites de la difracción de rayos X de monocristal para el
estudio de las propiedades moleculares, con especial énfasis en el estudio de
los estados excitados.
Se analizarán los métodos complementarios para el estudio de estas propiedades
que proporcionan información externa al experimento, que resultará vital en
muchos casos para entender los resultados del experimento de difracción.
Se abordará, desde de un punto de vista eminentemente práctico, las
condiciones necesarias para obtener las medidas de difracción con la precisión
requerida para obtener una descripción precisa de la distribución electrónica
en nuestros cristales. Se prestará especial atención a los experimentos de
difracción en la región de los 10-20 K y a las técnicas e instrumental de
trabajo con Helio líquido.
Densidades electrónicas
101177
2016-17
MÁSTER UNIVERSITARIO EN CRISTALOGRAFÍA Y CRISTALIZACIÓN
3
OPTATIVA
Anual
Inglés
Los contenidos de la asignatura se estructuran en los siguientes temas:
Difusión de rayos X y neutrones por los átomos: Teoría de la difusión de rayos
X. Difusión resonante de rayos X. Difusión de neutrones.
Efecto de la vibración térmica en la intensidades difractadas: Modos de
vibración normales en un cristal. Efecto de la vibración térmica en las
intensidades difractadas.
Relación entre los factores de agitación térmica y la dinámica de red.
El enlace químico y el formalismo de difusión: Limitaciones del modelo del
átomo independiente. Modelos de difusión mejorados.
Métodos de ajuste por mínimos cuadrados y su uso en el análisis de densidades
de carga: Ecuaciones del método mínimos cuadrados. Parámetros de mínimos
cuadrados en el análisis de densidades de carga. Constricciones físicas de la
densidad electrónica. Afinamiento combinado de datos de Rayos X y neutrones.
Métodos de Fourier y máxima entropía: Densidades de deformación. Mejora de la
densidad electrónica por máxima entropía.
Partición del espacio y análisis topológico de la densidad de carga: Partición
del espacio basada en la topología de la densidad electrónica total. Enlace
químico y topología de la distribución de la densidad electrónica total.
Momentos electrostáticos de una distribución de carga: Momentos de una
distribución de Cargas. Momentos electrostáticos a partir de los datos
experimentales de difracción.
El potencial electrostático y la difracción de rayos X: Evaluación del
potencial electrostático y sus derivadas en el espacio recíproco. Evaluación
de las funciones electrostáticas en el espacio real.
Densidad de carga en la práctica. Herramientas y aplicaciones: Métodos
computacionales para el estudio de densidades de carga. Densidad electrónica
en cristales iónicos.
Densidad de carga en cristales moleculares.
Los estudiantes que sigan esta asignatura deben poseer conocimientos de
cristalografía básica, matemáticas y computación, así como conocimientos
elementales de mecánica cuántica.
Serán necesarios asimismo conocimientos elementales de química y destreza en
la utilización de ordenadores personales en entornos Windows o Linux.
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS
CG1.- Capacidad de análisis y síntesis
CG2.- Resolución de problemas
CG3.- Trabajo en un equipo de caracter interdisciplinario
CG4.- Trabajo en un contexto internacional
CG5.- Aprendizaje y trabajo autónomos
CG6.- Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica
CG7.- Capacidad de elaboración y transmisión de ideas, proyectos, informes,
soluciones y problemas
CG8.- Capacidad de organización y planificación
CG9.- Capacidad de entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas
CT1.- Comunicación oral y escrita
CT2.- Conocimiento de lenguas extranjeras
CT3.- Capacidad de gestión de la información
CT4.- Habilidades en las relaciones interpersonales
CT5.- Trabajo en equipo
CT6.- Razonamiento crítico
CT7.- Creatividad
CT8.- Uso de Internet como medio de comunicación y fuente de información
CE4.- Entender y valorar artículos científico-técnicos de revistas
especializadas en cristalografía y cristalización
CE19.-Ser capaz de reconocer sistemas ligados por interacciones débiles, de
sistematizar el tipo de interacción y describir sus parámetros estructurales y
termodinámicos relevantes
CE25.- Comprender los métodos que permiten analizar densidades electrónicas a
partir de datos de difracción
CE26.- Saber interpretar los resultados del análisis de la densidad de carga
AF1.- Clases presenciales activas: Combinación de teoría, problemas cortos,
preguntas y discusión con los alumnos.
AF4.- Seminarios.
AF5.- Prácticas de computación y bases de datos.
AF6.- Tutoría individual o grupal.
AF7.- Evaluación.
AF8.- Clases prácticas en laboratorio.
AF9.- Planificación, realización y análisis de experimentos (tutelada).
AF10.- Trabajo autónomo.
AF11.- Visitas a empresa o centro de investigación.
AF12.- Trabajo en grupo.
Tras cursar esta asignatura, el alumno debe ser capaz de:
Entender los fundamentos del análisis de densidades electrónicas a partir de
datos de difracción de Rayos X.
Ser capaces de llevar a cabo experimentos de difracción para la toma de datos
apropiados para estudios de densidades de carga.
Adquirir la capacidad de hacer estudios de densidades de carga e interpretar
las magnitudes derivadas del estudio.
Conocer los fundamentos del análisis topológico de la densidad electrónica
total.
Adquirir la competencia para interpretar los resultados del análisis
topológico de la densidad electrónica total.
Lograr la capacidad de manejar, entender y analizar los resultados de los
programas de análisis de densidades de carga.
Sistema de evaluación (ponderación mínima y máxima %)
Prueba escrita (0%-80%)
Realización de prácticas y/o cuaderno de prácticas (0%-70%)
Realización y presentación de trabajos e informes (0%-50%)
Participación en seminarios (0%-30%)
Participación en clase (0%-30%)
Asignatura no ofertada en el curso académico 2015-2016
Profesor Responsable de la asignatura
X-Ray charge densities and chemical bonding, Philip Coppens. Oxford University
Press, Inc., New York, 1997.
Atoms in Molecules, Richard F. W. Bader. Oxford University Press, Inc., New
York, 1990.
New information from modern charge density methods, F. K. Larsen, Acta Cryst.
A60, part 5. 2004.
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Descripción no definida
Anual
Créditos ECTS: 3
Lahoz Díaz, Fernando José
Profesor de Investigación
Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH)
Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Profesor Responsable de la asignatura