Qu'est-ce que la chimie informatique?

La chimie informatique utilise les mathématiques et les ordinateurs pour résoudre des problèmes chimiques.En utilisant des logiciels informatiques, les chimistes peuvent simuler les résultats expérimentaux et trouver des propriétés des substances.Le domaine de la chimie informatique aide à explorer des choses qui seraient autrement difficiles ou coûteuses à trouver en raison de la petite nature des molécules, des atomes et des nanoparticules.Une grande partie du domaine est basée sur l'équation de Schrodinger, qui modélise les atomes et les molécules à l'aide de mathématiques.AB initio, la mécanique semi-empirique et moléculaire sont des méthodes de chimie informatique souvent utilisées pour analyser les structures moléculaires.

Le processus de chimie informatique commence par regarder une théorie, comme la théorie de la structure électronique.Cela aide à déterminer le mouvement des électrons dans une molécule.À ce stade, en utilisant des équations mathématiques, un ensemble de base peut être déterminé en fonction des calculs.Ces informations peuvent être entrées dans des logiciels informatiques pour décrire des choses telles que la fonction d'onde, qui peuvent être utilisées pour créer des modèles d'autres caractéristiques physiques de la molécule.Les chimistes peuvent voir un modèle des orbitales de la molécule, commencer à prédire les structures expérimentales et regarder l'énergie de la molécule.

Utiliser AB Initio permet aux chimistes de regarder les propriétés physiques d'une substance et d'utiliser l'équation de Schrodinger pour découvrir les caractéristiques physiques des molécules.Cela comprend des choses telles que la géométrie des molécules, le moment dipolaire et l'énergie d'une réaction.Les fréquences vibratoires, la vitesse de réaction et l'énergie libre peuvent également être trouvées en utilisant ab initio.Étant donné que ces caractéristiques physiques sont extrêmement difficiles à résoudre, il est nécessaire que les chimistes informatiques les simplifient suffisamment pour que les caractéristiques physiques soient trouvées et toujours précises.

La mécanique moléculaire est une méthode de chimie de calcul utilisée dans les expériences et applications de biochimie.Cette méthode peut être utilisée pour des structures plus grandes telles que les enzymes et s'appuie sur la physique traditionnelle, mais n'est pas en mesure de calculer les propriétés électroniques dans les substances.Le domaine de la chimie informatique est en constante évolution à mesure que les progrès technologiques et les nouvelles théories sont développés.

Ces techniques permettent aux chimistes d'examiner des structures qui seraient presque impossibles à regarder autrement, en raison de leur taille extrêmement petite.Les nanoparticules, qui sont plus petites que les atomes, peuvent être modélisées pour une utilisation dans des applications telles que l'électronique, les explosifs et la médecine.Étant donné qu'une grande partie de la chimie informatique est basée sur la modélisation des propriétés connues, il y a place à des erreurs dans ces expériences.C'est pourquoi une formation avancée et des connaissances en chimie et en recherche sont nécessaires pour travailler dans la chimie informatique.