1-mavzu;kimyoviy bo’glanishlarning elektron tuzilishi va xossalari

Molekulyar orbital nazariya elektronlar alohida atomlar orasidagi bog'lanishlarga bog'lanmagan deb taxmin qiladigan molekula tuzilishini aniqlash usuli.
Bu valentlik bog'lanish nazariyasi molekulyar orbital nazariyasiga qaraganda aniqroq nazariya.
Molekulyar orbitallar nazariyasida biz elektron orbitallar butun molekulani qamrab oladi va atomda joylashgan emas deb tasavvur qilamiz.
Biz valent tsikl nazariyasining gibrid orbitallarini juda oson tasavvur qila olsak ham, molekulyar orbitallarni tasavvur qilish uchun kompyuterlar kerak.
Elektronlar, barcha subatomik zarralar singari, o'zlarini to'lqin kabi tutishlari mumkin. Elektron ma'lum bir daqiqada kosmosdagi aniqlangan nuqtani egallash o'rniga, atom yadrosi atrofidagi barcha mumkin bo'lgan joylariga tarqaladi va uning pozitsiyasini faqat ehtimollik bilan ifodalash mumkin.
Fizik Ervin Shredinger tomonidan ishlab chiqilgan tenglama yordamida atom orbitalining "to'lqin funktsiyasini" aniqlash uchun elektron zichligi taqsimoti nuqtai nazaridan yadroning turli joylarida elektronni topish ehtimolini beradi.

3-MavzuBelgilangan muammolar yechmiga yo’naltirilgan hisoblash usullarini yaratish.Kimyoda statistika

Hisoblash usullari – bu matematik modelga mos algoritmlarni qo‘llashga asoslangan amaliy matematika masalalarini taqribiy yechish usullari. Hisoblash usullari analitik usullardan farqli ravishda umumiy yechimni emas, balki xususiy yechimni beradi. Bunda sonli va mantiqiy massivlar ustida yetarli sondagi arifmetik va mantiqiy amallar bajarilishi talab qilinadi. Hisoblash usullari fanining sonli tahlil qismi ikki turdagi sonli usullarga bo‘linadi: 1) to‘g‘ri usullar (ma’lum bir sondagi amallar bilan yechimni topishga asoslangan usullar); 2) iteratsion usullar (qaytariluvchi (siklik) jarayonlardan foydalanishga asoslangan va ketma-ket yaqinlashuvchi natijalarni olish imkonini beruvchi usullar). Hisoblash usullariga ehtimoliy usullar (yechimni tasodifiy izlash) ham kiradi, ammo bu usullar mazkur o‘quv qo‘llanma doirasida qaralmaydi. Modellar turlari. Modellar qandaydir fizik obyektlar yordamida tadbiq qilinishi – moddiy (fizik) modellardan iborat bo‘lishi va biror formallashgan tilda ifodalanuvchi abstrakt obyektlar – abstrakt modellar sifatida berilishi mumkin. Moddiy (fizik) model deb, odatda, originalga ekvivalent yoki o‘xshash, ammo boshqa fizik tabiatga ega tizimga aytiladi. Abstrakt modellar jumlasiga modellashtirish obyektini tavsiflaydigan matematik ifodalar kiritilishi mumkin. Ular matematik modellar sinfiga tegishli. Tizimni abstrakt ifodalash vositalariga kimyoviy formulalar, sxemalar, chizmalar, xaritalar, diagrammalar va shu kabilar tilini kiritish mumkin. Moddiy (fizik) modellarning ko‘rinishlari: tabiiy; kvazitabiiy; masshtabli; analogli. Tabiiy modellar - bu real (moddiy) tadqiq etilayotgan tizimlar (maketlar, tajriba nusxalari). Ular orginal bilan to‘liq adyekvatlik (moslik) xususiyatiga ega, ammo qimmat. Kvazitabiiy modellar – tabiiy va matematik modellar majmuasidan iborat. Bunday ko‘rinishdagi modellardan tizim qismining modelini, uning tavsifi murakkab bo‘lgani uchun, matematik ifodalab bo‘lmagan holda (inson model operatori) yoki tizimning bir qismi boshqa qismlari bilan o‘zaro bog‘lanishda tadqiq qilinishi kerak bo‘lib, ammo ular hali mavjud emas yoki ularni qo‘llash qimmatga tushadigan holda foydanaliladi (hisoblash poligonlari, boshqaruvning avtomatlashtirilgan tizimi). Masshtabli modellar – fizik tabiati orginal kabi bo‘lgan, lekin undan masshtabi bilan farqlanadigan tizimlardir (kichiklashtirilgan obyektlar, obyektlarning harakatlanuvchi modellari). Masshtabli modellashtirishning metodologik asosini o‘xshashlik nazariyasi tashkil etadi. Analogli modellar deb orginaldan farq qiladigan fizik tabiatga ega bo‘lgan, lekin faoliyat jarayoni bilan orginalga o‘xshash tizimlarga aytiladi. Anologli modelni hosil qilish uchun o‘rganilayotgan tizimning matematik tavsifi kerak. Anologli modellar sifatida mexanik, gidravlik, pnevmatik va elektrik tizimlar qo‘llaniladi. Matematik model – berilgan obyektning muayyan xossalarini o‘rganish maqsadida uning tadqiqotchi-subyekt tomonidan qandaydir formal (matematik) tizim yordamida quriladigan obrazidir. Matematik model – bu tadqiq qilinayotgan obyekt-original xossalarining matematika tilida ifodalanishidir. Masalan, maktab matematika kursidan yaxshi ma’lum Pifagor teoremasi to‘g‘ri burchakli uchburchak tomonlarining metrik xossasini tavsiflaydi, shuning uchun uni shunday uchburchakning matematik modeli sifatida qarash mumkin. Matematik modelni qurish uchun barcha matematik vositalar – algebraik, differensial, integral tenglamalar, to‘plamlar nazariyasi, algoritmlar nazariyasi va shu kabilar qo‘llanilishi mumkin. Umuman olganda, matematika fanini obyekt va jarayonlarning modellarini qurish va tadqiq qilishdan iborat ilmiy faoliyat natijasi deb hisoblash mumkin. 9 Matematik modellar quyidagi uch xil yo‘l bilan hosil qilinadi: real obyekt yoki jarayonni to‘g‘ridan-to‘g‘ri o‘rganish natijasida; deduksiya jarayoni natijasida (yangi model biror umumiy modelning xususiy holi sifatida paydo bo‘ladi); induksiya jarayoni natijasida (yangi model elementar modellarning umumlashmasi sifatida paydo bo‘ladi) Imitasion modellar - tizim va unga tashqi ta’sirlarning tavsifi, tizim faoliyatining algoritmlari yoki tizim holatining tashqi va ichki ta’sirlar natijasida o‘zgarish qoidalari to‘plami (boshqacha aytganda, obyekt, jarayon, hodisa haqidagi zaruriy axborotlarni o‘z ichiga olgan miqdorlar to‘plami) demakdir.

4-MavzuNoemperik kvant kimyoviy hisoblash usullari. Kimyoga oid elektron bazalar. Spektr bazalari

1970 - yillardan boshlab bir nechta hisoblash usullarini o‘z ichiga olgan majmualar yaratildi. Shulardan eng mashhuri – Gaussian (GAUSSIAN70) programmasi 1970-yilda J. Popl tomonidan yaratilgan. Undan keyin HONDO5 (1976), AMPAC (1985) va MOPAC (1989) programmalari paydo bo‘lgan. IBM firmasi tomonidan IBM intel80286 (1982-yil, CPU 6 MHz), IBM intel 80386 (1985-yil, CPU 12-40 MHz), IBM intel80486 (1989-yil, CPU 16-150 MHz) shaxsiy kompyuterlarining yaratilishi kvant-kimyoviy hisoblashlarning ancha rivojlanishiga olib keldi. Ya’ni, kam sonli atomlardan tarkib topgan birikmalar uchun noempirik va DFT hisoblashlarini shaxsiy kompyuterlarda amalga oshirish imkoniyatlari yuzaga keldi. IBM intel 80586 (Pentium I) kompyuterlarining yaratilishi bilan modellashtirish jarayonlarida noempirik va DFT hisoblash usullari yanayam keng qo‘llanila boshladi hamda kvant-kimyosida yarim empirik hisoblash usullariga zaruriyat kamaydi. Zamonaviy shaxsiy kompyuterlar ̴ 50 atomdan tarkib topgan birikmalarni DFT usulida hatto katta bazis to‘plamlari bilan 7 geometriyalarini maqbullashtirish orqali hisoblash imkonini beradi. Ular soniyasiga milliard (109 ) opetatsiyalarni bajaradi (flops). Superkompyuterlar esa soniyasiga kvadrillion (1015 va undan ortiq) operatsiyalarni bajarishga qodir.
Xartri tomonidan 1928-yilda taklif qilingan Shryodinger tenglamasining “Bir elektronli yondoshuv” yoki “Muvofiqlashgan maydon usuli” asosidagi yechimi Fok (1930-yilda) va Rutan (1951-yilda) tomonidan mukammallashtirildi. Algebraik tenglamalar tizimidan tashkil topgan Xartri-Fok-Rutan tenglamasi yarim empirik va noempirik kvant-kimyoviy hisoblashlar asosini tashkil qildi.
Jon Popl (John Anthony Pople, 1925 – 2004) – kvant-kimyo sohasidagi katta xizmatlari, asosan, Gaussian dasturi uchun 1998 yili V. Kon (Walter Kohn) bilan Nobel mukofotiga sazovor bo‘lgan. Dastlab yarimempirik hisoblash usullarini ishlab chiqishda qatnashgan. Keyin noempirik hisoblash usullarini (Popl bazis to‘plamlarini) hamda Gaussian dasturini ishlab chiqqan.
Hisoblashlarning noempirik usullari Xartri-Fok-Rutan (XFR) tenglamalarini qat’iy tartibda yechishga asoslanadi. Bunda hisoblash davomida molekula tarkibidagi barcha elektronlar va, shuningdek, elektronlararo o‘zaro ta’sirlashishlarda barcha (1-4 markazli) integrallar hisobga olinadi. Ab initio usulida hisoblashning muhim jihatlaridan biri – bu МО tarkibiga kiruvchi АО (basis funksiya) turini tanlashdan iborat. Ab initio usulining kamchiligi – katta molekulalar uchun hisoblashda mashina vaqtining sezilarli darajada ko‘p sarflanishi bilan bog‘liqdir. Masalan, benzolni (CORE i5, 2.60 GHz kompyuterda) AM1 usulida hisoblash uchun 36 0.1 soniya vaqt ketsa noempirik usulning STO-3G basis to‘plamida 45 marta ko‘p, ya’ni 4.5 soniya vaqt sarflanadi AO-lar sonini N bilan belgilab olsak, uning soni ortishi bilan ikki elektronli integrallar uchun sarflanadigan vaqt ̴ N4 . Ab initio hisoblashlari ko‘p sondagi hisoblash resurslarini talab qiladi. Ab initio atamasi Shryodinger tenglamasini yechishda molekulyar tizimning noempirik holatda qarab chiqilishini nazarda tutadi va uning asosida olingan Rutan tenglamasini yechishni amalga oshiradi.

5-Mavzu:Zaryad taqsimoti taxlili usullari. Androidlar (smartfonlar) uchun mo`ljallangan kimyoga oid dasturlar

Atomlar haqidagi ilmiy taʼlimot hozirgi zamon fanining mustahkam poydevoridir. Benihoya xilma-xilligidan qatʼi nazar, moddiy jismlar atomlardan tashkil topib, har qanday atomda musbat elektr va manfiy elektr maʼlum miqdorda taqsimlangan. Elektr miqdori zaryad deb ataladi. Biror zaryadga ega boʻlgan zarrani zaryadlangan zarra yoki qisqacha zarra deb ham yuritiladi.
Harakatsiz zaryad oʻz atrofida faqat elektr maydon hosil qiladi. Harakatdagi zaryad esa elektr maydon bilan birga magnit maydon ham hosil qiladi. Elektromagnit maydon oʻzaro bogʻlangan elektr va magnit maydonlardan iborat. Zaryadlarning oʻzaro taʼsiri faqat ularning elektromagnit maydonlari tufayligina yuzaga keladi.
Shunday qilib, har qanday moddiy jism yoki moddiy jismlar sistemasi, aslida boʻshliqdagi elektromagnit maydonlar vositasida oʻzaro taʼsir qiluvchi zaryadlardan tashkil topgan.Eksperimentlardan maʼlumki, biror sohadagi umumiy zaryad shu sohaning ayrim qismlaridagi zaryadlarning yigʻindisiga teng. Bu xususiyat zaryadning additivlik xususiyati deyiladi.Agar biror sistema �1,�2,…,�� zaryadlardan tashkil topsa, bu sistemaning yigʻindi zaryadi, yaʼni umumiy zaryadi �=∑��Mavjud zaryad qandaydir oʻlchamlarga ega boʻlgan biror hajmda joylashgan boʻladi. Zaryaddan juda uzoq nuqtaning masofasi zaryad oʻlchamlariga nisbatan juda katta boʻlishi mumkin. Tekshirilayotgan masofaga nisbatan oʻlchamlari cheksiz kichik boʻlgan zaryad nuqtaviy zaryad deyiladi.Endi zaryadning fazodagi uzluksiz taqsimoti tushunchasini kiritaylik.
Organik kimyo va biokimyodagi 80 ta eng muhim funktsional guruhlar. Organik kimyoni o'rganayotgan talabalar va maktab o'quvchilari uchun juda foydali dastur 80 funktsional guruhni, organik birikmalar sinflarini (uglevodorodlar, spirtlar, efirlar va boshqalar) va tabiiy birikmalarni (nuklein kislotalar, uglevodlar, lipidlar va boshqalar) o'z ichiga oladi. Asosiy guruhlardan (aldegidlar va ketonlar) boshlang va murakkab mavzularga o'ting (masalan, sulfoksid yoki fosfin formulasini bilasizmi?). O'yin rejimini tanlang va testdan o'tish orqali bilimingizni sinab ko'ring: 1) so'zni harflar bilan taxmin qiling (oddiy va murakkab to'plamlar). 2) tanlov testlari. 3) vaqt o'yini (1 daqiqada iloji boricha ko'proq javob bering) - yulduzni olish uchun 25 martadan ko'proq to'g'ri javob berish kerak. 4) drag and Drop: 4 ta kimyoviy formulani va 4 ta guruh nomini moslang. Ikki o'quv rejimi: * Fleshli kartalar-bu barcha ulanish sinflarini o'rganishning qulay usuli. * Funktsional guruhlar jadvallari. Ilova rus va ingliz tillarini o'z ichiga olgan 15 tilga tarjima qilingan