Química Computacional

Al final de la materia se espera que el alumnado sea capaz de:

- Comprender los principios y teorías esenciales relacionadas con los contenidos de Química Computacional.
- Conocer los métodos de Química Computacional más importantes en la actualidad.
- Manejar con soltura algunos de los programas de química computacional más ampliamente usados.

Introducción a los métodos computacionales. Análisis conformacional de moléculas orgánicas. Cálculo de propiedades termodinámicas y energías de activación. Estudio de mecanismos de reacciones orgánicas en fase gas y en disolución. Estudio de sistemas de interés atmosférico. Dinámica molecular de sistemas biológicos.

Bibliografía básica:
- J. Harvey, Computational Chemistry, Oxford University Press (2018).
- T. Engel, P. Reid, Physical Chemistry 3ª Ed., Pearson (2013).
- J. Bertran, V. Branchadell, M. Moreno, M. Sodupe, Química Cuántica, Editorial Síntesis (2000).

BIbliografía complementaria:
- J. B. Foresman, Æleen Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, 3ª Ed., Gaussian, Inc. (2015).

Bibliografía avanzada:
- C. J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry, 2ª Ed., John Wiley & Sons (2005).
- F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, 3ª Ed., John Wiley & Sons (2017).

BÁSICAS Y GENERALES
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

TRANSVERSALES
CT6 - Realizar trabajo en equipo
CT7 - Realizar trabajo en equipo de carácter interdisciplinar.
CT8 - Ser capaz de trabajar en un contexto internacional.
CT9 - Desarrollar habilidades en las relaciones interpersonales.
CT10 - Adquirir razonamiento crítico.
CT11 - Logar compromiso ético.

ESPECÍFICAS
CE4 - Conocer los tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas.
CE12 - Conocer la estructura y reactividad de las principales clases de biomoléculas y la química de los principales procesos
biológicos.
CE15 - Ser capaz de reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos.
CE16 - Ser capaz de evaluar e interpretar datos.

A) Clases expositivas en grupo grande: Lección impartida por el profesor que puede tener formatos diferentes (teoría, problemas,…). Durante las clases de teoría se expondrá el tema correspondiente y propondrá cuestiones relacionadas para que el alumnado participe a lo largo de la exposición. La asistencia a estas clases no es obligatoria, pero sí muy conveniente.

B) Clases prácticas con ordenador: Se incluyen aquí las clases donde el alumnado adquiere las habilidades propias de la parte aplicada de la Química Computacional y consolida los conocimientos adquiridos en las clases de teoría. Para la realización de estas prácticas, se dispondrá de un guion de cada una de las prácticas a realizar, que constará de una breve presentación de los fundamentos teóricos de la práctica y la indicación de los cálculos a realizar y resultados a presentar. Las prácticas se realizarán individualmente, y presentarán al final de cada una de ellas los resultados para ser evaluados.
La asistencia a estas clases es obligatoria. Las faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose razones de examen y de salud, así como aquellos casos contemplados en la normativa universitaria vigente. La práctica no realizada por razones justificadas se recuperará dentro del horario previsto para la asignatura.

C) Tutorías: Tutorías programadas por la profesora y coordinadas por el Centro. Se propone como actividad principal la realización, exposición y defensa de un trabajo individual relacionado con la temática de la asignatura. El alumnado deberá de haber entregado un resumen de los trabajos antes de la celebración de la tutoría. En estas clases también se aclararán dudas sobre la asignatura. La asistencia a estas clases es obligatoria.

Durante las clases se contará en todo momento con el apoyo de medios audiovisuales e informáticos. También se utilizarán los programas de cálculo para la realización de las prácticas.

1. El alumnado no será evaluable si no asiste a todas las clases de carácter obligatorio: tutorías y prácticas. Las prácticas de computación no realizadas por motivos debidamente justificados intentarán recuperarse de acuerdo con el profesor y dentro del horario previsto para la asignatura.
2. La evaluación constará de dos partes (% nota final):
2.1. Evaluación continua, que consta de:
i. Trabajos entregados al profesor y participación activa en las clases (20%)
ii. Prácticas computacionales (20%)
2.2. Examen final (60%)
El examen final incluirá una parte de teoría y otra de computación, en la que se plantearán ejercicios similares a los llevados a cabo durante las prácticas. Ambas partes tendrán el mismo peso en la calificación.
La calificación no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderando ésta con la de evaluación continua.

En el examen y en los trabajos realizados a lo largo del curso se evalúan las siguientes competencias:

Clases interactivas: CB2-CB5, CT6-CT11, CE4, CE12, CE15, CE16.
Prácticas computacionales: CB2-CB5, CT6-CT11, CE4, CE12, CE15, CE16.
Examen: CB2-CB5, CT6-CT11, CE4, CE12, CE15, CE16.

Los exámenes tendrán lugar en el aula de informática.

Para los casos de realización fraudulento de ejercicios o pruebas, se aplicarán las disposiciones del Reglamento para la evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y la revisión de las calificaciones.

Se recomienda (como mínimo) lo siguiente: 2 horas de estudio por cada hora de clase expositiva, 10 horas para la preparación de la presentación de las tutorías y 10 horas para el trabajo asociado a las prácticas.

El alumnado debe estudiar la teoría presentada en cada tema, utilizando el material puesto a su disposición en el aula virtual y la bibliografía recomendada y aclarar todas las dudas que puedan surgirle al respecto con el profesor o los compañeros de clase. Posteriormente debe resolver problemas relacionados con la teoría, comenzando por los propuestos en clase. El grado de acierto en la resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación para afrontar el examen final de la asignatura. El alumnado que encuentre dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas debe de comentárselo al profesor, con el objetivo de que ésta pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades.

- Es aconsejable asistir a las clases expositivas.
- Es importante mantener el estudio de la materia “al día”.
- Durante el estudio de un tema, es útil hacer un resumen de los puntos importantes, identificando los conceptos y las ecuaciones básicas, asegurándose de conocer tanto su significado como las condiciones en las que éstas se pueden aplicar.
- La resolución de problemas es fundamental para el aprendizaje de esta materia.
Puede resultar de ayuda seguir estos pasos: (1) Listar toda la información relevante que proporciona el enunciado. (2) Listar lo que se debe obtener. (3) Identificar los modelos y ecuaciones necesarios para la resolución del problema y aplicarlos correctamente. (4) Prestar atención a la coherencia de las unidades. (5) Revisar la consistencia del resultado final.
- En las clases dedicadas a problemas, el alumnado debe tener los problemas resueltos con antelación y participar activamente.
- Es imprescindible la preparación de las prácticas antes de la entrada en el aula de informática. Se debe comenzar repasando los conceptos teóricos relevantes para cada una de ellas y, a continuación, leer con atención el guion de la práctica, intentando entender los objetivos y el desarrollo propuestos. Cualquier duda que pudiera surgir deberá ser consultada con el profesor.