Számítógépes kémia
A számítógépes kémia a kémia egyik ága, amely a számítástechnikát használja a kémiai problémák megoldására. Ezek a programok kiszámítják a molekulák és szilárd anyagok szerkezetét és tulajdonságait. A számítógépes kémia általában kiegészíti a kémiai kísérletekből nyert információkat. Olyan kémiai jelenségeket is meg tud jósolni, amelyeket még nem figyeltek meg. Széles körben használják új gyógyszerek és anyagok tervezésénél.
A számítógépes kémia képes megjósolni a szerkezetet (azaz a molekula atomjainak várható helyzetét), az abszolút és relatív (kölcsönhatási) energiákat, az elektronikus töltéseloszlásokat, a dipólusokat és a magasabb többpólusú momentumokat, a rezgési frekvenciákat, a reaktivitást vagy más spektroszkópiai mennyiségeket, valamint a más részecskékkel való ütközés keresztmetszeteit.
A számítógépes kémia statikus és dinamikus rendszereket egyaránt vizsgál. Minden esetben a vizsgált rendszer méretének növekedésével nő a felhasznált számítógépes idő és egyéb erőforrások (például memória és lemezterület) is. Ez a rendszer lehet egyetlen molekula, molekulacsoport vagy szilárd anyag. A számítógépes kémiai módszerek a nagy pontosságútól a nagyon közelítőig terjednek. A nagy pontosságú módszerek jellemzően csak kis rendszerek esetében valósíthatók meg.
Egy molekulamechanikai potenciális energiafüggvény, amelyet olyan programok használnak, mint a Folding@Home, hogy szimulálják a molekulák mozgását és viselkedését.
Kapcsolódó oldalak
- Bioinformatika
- Statisztikai mechanika
Kérdések és válaszok
K: Mi az a számításos kémia?
V: A számításos kémia a kémia egyik ága, amely a számítástechnikát használja a kémiai problémák megoldásához. Segítségével kiszámítható a molekulák és szilárd anyagok szerkezete és tulajdonságai, megjósolhatók olyan kémiai jelenségek, amelyeket még nem figyeltek meg, és új gyógyszerek és anyagok tervezése.
K: Milyen típusú rendszereket vizsgál a számítógépes kémia?
V: A számítógépes kémia statikus és dinamikus rendszereket egyaránt vizsgál. A rendszer lehet egyetlen molekula, molekulacsoport vagy szilárd anyag.
K: Milyen típusú információkat szolgáltathat a számításos kémia?
V: A számítógépes kémia olyan információkat szolgáltathat, mint a szerkezet (az atomok helyzete), abszolút és relatív energiák, elektronikus töltéseloszlások, dipólusok és magasabb többpólusú nyomatékok, rezgési frekvenciák, reaktivitás vagy más spektroszkópiai mennyiségek, valamint más részecskékkel való ütközés keresztmetszetei.
K: Mennyire pontosak a számításos kémiában használt módszerek?
V: A számításos kémiában használt módszerek pontossága a nagy pontosságútól a nagyon közelítőig terjed. A nagy pontosságú módszerek jellemzően csak kis rendszerek esetében valósíthatók meg.
K: Hogyan egészíti ki a számításos kémia a kísérleti adatokat?
V: A számításos kémia általában kiegészíti a kémiai kísérletekből nyert információkat. Olyan eredmények előrejelzésére használható, amelyeket kísérletileg még nem figyeltek meg.
K: A vizsgált rendszer mérete befolyásolja, hogy mennyi számítógépes időre van szükség?
V: Igen - ahogy a vizsgált rendszer mérete nő, úgy nő az elemzéshez szükséges számítógépes idő, valamint az olyan erőforrások, mint a memória és a tároláshoz szükséges lemezterület is.
