Computationele chemie
De computerchemie is een tak van de chemie die gebruik maakt van de computerwetenschap om chemische problemen op te lossen. Deze programma's berekenen de structuren en eigenschappen van moleculen en vaste stoffen. De computerchemie vult normaal gesproken de informatie aan die door chemische experimenten wordt verkregen. Het kan chemische fenomenen voorspellen die nog niet zijn waargenomen. Het wordt veel gebruikt in het ontwerp van nieuwe geneesmiddelen en materialen.
De computerchemie kan de structuur (d.w.z. de verwachte posities van de atomen van het molecuul), de absolute en relatieve (interactie-)energieën, de elektronische ladingsverdeling, de dipolen en de hogere meerpolige momenten, de trillingsfrequenties, de reactiviteit of andere spectroscopische grootheden, en de doorsneden voor de botsing met andere deeltjes voorspellen.
De computerchemie kijkt naar zowel statische als dynamische systemen. In alle gevallen geldt dat naarmate de omvang van het bestudeerde systeem toeneemt, de computertijd en andere middelen (zoals geheugen en schijfruimte) ook toenemen. Dat systeem kan een enkel molecuul zijn, een groep van moleculen, of een vaste stof. De methoden van de computerchemie variëren van zeer nauwkeurig tot zeer approximatief. Zeer nauwkeurige methoden zijn meestal alleen haalbaar voor kleine systemen.
Een moleculaire mechanica potentiële energiefunctie, en het wordt gebruikt door programma's als Folding@Home om te simuleren hoe moleculen bewegen en zich gedragen.
Vragen en antwoorden
V: Wat is computationele chemie?
A: Computationele chemie is een tak van de chemie die computerwetenschappen gebruikt om chemische problemen op te lossen. Het kan worden gebruikt om de structuren en eigenschappen van moleculen en vaste stoffen te berekenen, chemische verschijnselen te voorspellen die nog niet zijn waargenomen, en nieuwe geneesmiddelen en materialen te ontwerpen.
V: Naar welke soorten systemen kijkt de computationele chemie?
A: Computationele chemie bekijkt zowel statische als dynamische systemen. Het systeem kan bestaan uit één molecuul, een groep moleculen of een vaste stof.
V: Welke soorten informatie kan computationele chemie verschaffen?
A: Computationele chemie kan informatie verschaffen zoals structuur (posities van atomen), absolute en relatieve energieën, elektronische ladingsverdelingen, dipolen en hogere multipoolmomenten, trillingsfrequenties, reactiviteit of andere spectroscopische grootheden, en doorsneden voor botsingen met andere deeltjes.
V: Hoe nauwkeurig zijn de methoden die in de computationele chemie worden gebruikt?
A: De nauwkeurigheid van de in de computationele chemie gebruikte methoden varieert van zeer nauwkeurig tot zeer approximatief. Zeer nauwkeurige methoden zijn doorgaans alleen haalbaar voor kleine systemen.
V: Hoe vult computationele chemie experimentele gegevens aan?
A: Computationele chemie is normaal gesproken een aanvulling op de informatie die door chemische experimenten wordt verkregen. Zij kan worden gebruikt om resultaten te voorspellen die nog niet experimenteel zijn waargenomen.
V: Heeft de grootte van het te bestuderen systeem invloed op de benodigde computertijd?
A: Ja - naarmate de omvang van het bestudeerde systeem toeneemt, neemt ook de hoeveelheid computertijd die nodig is voor de analyse toe, evenals de middelen zoals geheugen en schijfruimte die nodig zijn voor de opslag.
