Ano ang Computational Chemistry?

Ang kimika ng computational ay gumagamit ng matematika at computer upang malutas ang mga problema sa kemikal.Sa pamamagitan ng paggamit ng software ng computer, ang mga chemist ay maaaring gayahin ang mga pang -eksperimentong resulta at makahanap ng mga katangian ng mga sangkap.Ang larangan ng computational chemistry ay tumutulong upang galugarin ang mga bagay na kung hindi man ay mahirap o magastos upang mahanap dahil sa maliit na kalikasan ng mga molekula, atoms, at nanoparticle.Karamihan sa larangan ay batay sa equation ng Schrodinger, na mga modelo ng mga atom at molekula gamit ang matematika.Ang AB initio, semi-empirical, at molekular na mekanika ay mga pamamaraan ng computational chemistry na madalas na ginagamit upang pag-aralan ang mga istrukturang molekular.

Ang proseso ng computational chemistry ay nagsisimula sa pamamagitan ng pagtingin sa isang teorya, tulad ng teorya ng elektronikong istraktura.Makakatulong ito upang matukoy ang paggalaw ng mga electron sa loob ng isang molekula.Sa puntong ito, ang paggamit ng mga equation ng matematika, ang isang batayang set ay maaaring matukoy batay sa mga kalkulasyon.Ang impormasyong ito ay maaaring ma -input sa software ng computer upang ilarawan ang mga bagay tulad ng pag -andar ng alon, na maaaring magamit upang lumikha ng mga modelo ng iba pang mga pisikal na katangian ng molekula.Ang mga chemists ay maaaring makakita ng isang modelo ng mga orbitals ng molekula, simulan ang paghula ng mga pang -eksperimentong istruktura, at tingnan ang enerhiya ng molekula.

Ang paggamit ng AB initio ay nagbibigay -daan sa mga chemists na tumingin sa mga pisikal na katangian ng isang sangkap at gamitin ang equation ng Schrodinger upang malaman ang mga pisikal na katangian ng mga molekula.Kasama dito ang mga bagay tulad ng geometry ng mga molekula, ang dipole moment, at ang enerhiya ng isang reaksyon.Ang mga vibrational frequency, ang rate ng reaksyon, at libreng enerhiya ay maaari ding matagpuan gamit ang AB initio.Dahil ang mga pisikal na katangian na ito ay napakahirap na malutas, kinakailangan para sa mga computational chemists na gawing simple ang mga ito na ang mga pisikal na katangian ay matatagpuan at tumpak pa rin.

Ang molekular na mekanika ay isang paraan ng computational chemistry na ginagamit sa mga eksperimento at aplikasyon ng biochemistry.Ang pamamaraang ito ay maaaring magamit para sa mas malalaking istruktura tulad ng mga enzyme at umaasa sa tradisyonal na pisika, ngunit hindi makakalkula ang mga elektronikong katangian sa mga sangkap.Ang larangan ng computational chemistry ay patuloy na nagbabago habang ang pagsulong ng teknolohiya at mga bagong teorya ay binuo.

Ang mga pamamaraan na ito ay nagpapahintulot sa mga chemists na suriin ang mga istruktura na halos imposible upang tumingin sa kung hindi man, dahil sa kanilang napakaliit na sukat.Ang mga nanoparticle, na mas maliit kaysa sa mga atomo, ay maaaring maging modelo para magamit sa mga aplikasyon tulad ng electronics, explosives, at gamot.Dahil ang karamihan sa computational chemistry ay batay sa pagmomolde ng mga kilalang katangian, mayroong silid para sa error sa mga eksperimento na ito.Ito ang dahilan kung bakit ang advanced na pagsasanay at kaalaman sa kimika at pananaliksik ay kinakailangan upang magtrabaho sa computational chemistry.