Richiami di algebra lineare. Operatori e funzioni. Rappresentazione degli operatori. Commutatore. Postulati della meccanica quantistica. Significato della misura. Equazione di Schrödinger. Operatori Hermitiani. Autovalori ed autovettori. Complementarita'. Principio di indeterminazione. Evoluzione temporale e costanti del moto. Tecniche di approssimazione. Teoria delle perturbazioni: espressioni del I e del II ordine. Metodo variazionale, rapporto di Rayleigh. Metodo variazionale lineare di Rayleigh-Ritz. Equazioni secolari. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Struttura elettronica molecolare. Metodo degli orbitali molecolari MO-LCAO. Molecole di H2+, H2, biatomiche omonucleari ed eteronucleari. Ruolo della simmetria molecolare. Molecole non lineari. Sistemi p-coniugati. Spin elettronico, spin orbitali ed antisimmetria. Determinante di Slater. Principio di esclusione. Unita' atomiche. Metodo di Hartree-Fock. Equazioni di Hartree-Fock. Operatore Coulombiano e di scambio. Metodo SCF. Limiti del metodo Hartree Fock. Metodi semiempirici. Teoria del funzionale densita'. Proprieta' molecolari. Gradienti dell'energia e ottimizzazioni di geometria. Analisi della popolazione. Applicazioni dei metodi a vari problemi chimici con esercitazioni al calcolatore.
Il modulo di Chimica Fisca Organica consiste nell'applicazione delle metodologie trattate in Chimica Fisica IV a problemi di chimica organica, quali la stabilizzazione aromatica, le tensione d'anello, l'analisi conformazionale.