Chemia obliczeniowa
Chemia obliczeniowa jest dziedziną chemii, która wykorzystuje informatykę do rozwiązywania problemów chemicznych. Programy te obliczają struktury i właściwości cząsteczek i ciał stałych. Chemia obliczeniowa zazwyczaj uzupełnia informacje uzyskane w wyniku eksperymentów chemicznych. Może ona przewidywać zjawiska chemiczne, które nie zostały jeszcze zaobserwowane. Jest szeroko stosowana przy projektowaniu nowych leków i materiałów.
Chemia obliczeniowa może przewidywać strukturę (tzn. oczekiwane pozycje atomów cząsteczki), bezwzględne i względne (oddziaływania) energie, elektroniczny rozkład ładunków, dipole i wyższe momenty wielobiegunowe, częstotliwości wibracyjne, reaktywność lub inne wielkości spektroskopowe oraz przekroje poprzeczne dla zderzeń z innymi cząstkami.
Chemia obliczeniowa zajmuje się zarówno układami statycznymi jak i dynamicznymi. We wszystkich przypadkach, wraz ze wzrostem wielkości badanego systemu, zwiększa się również czas komputera i inne wykorzystywane zasoby (takie jak pamięć i przestrzeń dyskowa). Układem tym może być pojedyncza cząsteczka, grupa cząsteczek lub ciało stałe. Metody chemii obliczeniowej wahają się od bardzo dokładnych do bardzo przybliżonych. Bardzo dokładne metody są zazwyczaj wykonalne tylko dla małych systemów.
Funkcja energii potencjalnej mechaniki molekularnej, która jest wykorzystywana przez programy takie jak Folding@Home do symulacji ruchu i zachowania się cząsteczek.
Powiązane strony
- Bioinformatyka
- Mechanika statystyczna
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest chemia obliczeniowa?
O: Chemia obliczeniowa jest dziedziną chemii, która wykorzystuje informatykę do rozwiązywania problemów chemicznych. Za jej pomocą można obliczać struktury i właściwości cząsteczek i ciał stałych, przewidywać zjawiska chemiczne, które nie zostały jeszcze zaobserwowane, oraz projektować nowe leki i materiały.
P: Jakie rodzaje systemów bada chemia obliczeniowa?
O: Chemia obliczeniowa bada zarówno systemy statyczne, jak i dynamiczne. Układem może być pojedyncza cząsteczka, grupa cząsteczek lub ciało stałe.
P: Jakich rodzajów informacji może dostarczyć chemia obliczeniowa?
O: Chemia obliczeniowa może dostarczyć informacji takich jak struktura (pozycje atomów), energie bezwzględne i względne, rozkłady ładunków elektronicznych, dipole i wyższe momenty multipolowe, częstotliwości drgań, reaktywność lub inne wielkości spektroskopowe oraz przekroje poprzeczne na zderzenia z innymi cząsteczkami.
P: Jak dokładne są metody stosowane w chemii obliczeniowej?
O: Dokładność metod stosowanych w chemii obliczeniowej waha się od bardzo dokładnych do bardzo przybliżonych. Bardzo dokładne metody są zazwyczaj możliwe do zastosowania tylko w przypadku małych układów.
P: W jaki sposób chemia obliczeniowa uzupełnia dane eksperymentalne?
O: Chemia obliczeniowa zwykle uzupełnia informacje uzyskane w wyniku eksperymentów chemicznych. Można ją wykorzystać do przewidywania wyników, które nie zostały jeszcze zaobserwowane doświadczalnie.
P: Czy wielkość badanego systemu ma wpływ na to, jak dużo czasu trzeba poświęcić komputerowi?
O: Tak - wraz ze wzrostem wielkości badanego systemu rośnie ilość czasu komputerowego potrzebnego do analizy, a także zasoby takie jak pamięć i przestrzeń dyskowa potrzebne do przechowywania danych.
