Diferencies ente revisiones de «Química computacional»
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Exemplos de propiedaes moleculares estudiaes nesti campu son la estructura molecular a nivel atómicu (i.y. la posición de los átomos constituyentes de les molécules nel espaciu, que definen la so arquiteutura molecular) y electrónicu (i.y., la [[Densidá de carga|distribución de carga]] [[Electrón|electrónica]] na molécula, que completa la definición de la forma molecular), la [[enerxía]] absoluta y [[Interacción d'enerxía relativa]] (acomuñada a la estabilidá del sistema molecular n'estudiu), propiedaes eléctriques como'l [[dipolo eléctricu]] y los momentos multipolares d'orde cimeru, [[Vibración molecular|frecuencies vibracionales]] que dexen estudiar l'espectru infrarroxu de molécules y otres magnitúes [[Espectroscopia|espectrales]] y [[Sección eficaz|secciones eficaces]] pal choque con otres partícules. Adicionalmente ye posible antemanar la capacidá d'interacción de les molécules que determinen la reconocencia molecular (esto puede describise con métodos clásicos o de [[mecánica molecular]], MM y con métodos de la [[química cuántica]], QM), antemanar la so [[Reactividad|reactividad química]]<nowiki/>xeneral y específica con base en distintos indicadores derivaos de la estructura electrónica (esto rique métodos de la [[química cuántica]] QM o mistos QM/MM) y tamién analizar [[Mecanismu de reacción|mecanismo de reacción]].
Los métodos emplegaos cubren situaciones estátiques y dinámiques. En tolos casos, hai requerimientos computacionales asociaos (costo computacional del estudiu) qu'inclúin el tiempu de cálculu (qu'aumenta rápido a midida que el tamañu del sistema estudiáu crez y/o s'utilicen modelos y métodos más sofisticaos, que dexen llegar a describir el sistema con mayor grau de detalle, daqué que non siempres ye necesariu, dependiendo de les propiedaes que pretende estudiase) y la capacidá d'almacenamientu de la información nel [[hardware]] emplegáu. El sistema baxu estudiu puede ser una única molécula aisllada o un grupu d'éstes en distintos estaos d'agregamientu o un cuerpu sólidu. Polo xeneral esiste una tensión ente'l tamañu del sistema n'estudiu y el grau de detalle que puede algamar nel mesmu.
== Historia ==
Sobre la base de los descubrimientos y la teoría na [[hestoria de la mecánica cuántica]], los primeros cálculos teóricos en química fueron los de [[Walter Heitler]] y [[Fritz London]] en [[1927]]. Los llibros qu'influyeron los entamos de la química cuántica computacional inclúin: ''Introduction to Quantum Mechanics – with Applications to Chemistry'' de [[Linus Pauling]] y [[Y. Bright Wilson]], [[1935]]; ''Quantum Chemistry'' de [[Henry Eyring]], [[John Walter]] y [[George Kimball]], [[1944]]; ''Elementary Wave Mechanics – with Applications to Quantum Chemistry'' de [[Walter Heitler]], [[1945]] y más tarde el llibru ''Valence'' de [[Charles Coulson]], que sirvieron de referencia primaria pa los químicos en décades posteriores.
Col desenvolvimientu d'eficiente
En [[1964]], cálculos del [[métodu Hückel]], que son un simple métodu [[Métodu d'orbitales moleculares como una combinación llineal d'orbitales atómicos|CLOA]] pa la determinación de la enerxía d'electrones d'órbites moleculares de <math>\pi</math> electrones en sistemes conxugaos d'hidrocarburos, que van dende sistemes senciellos tales como'l [[1,3-butadieno|butadieno]] o'l [[bencenu]] hasta'l [[ovaleno]] con 10 aníos fundíos d'a 6, fueron xeneraos en computadores en [[Universidá de California, Berkeley|Berkeley]] y [[Universidá d'Oxford|Oxford]].<ref>Streitwieser, A.; Brauman J. I. and Coulson C. A. (1965). ''Supplementary Tables of Molecular Orbital Calculations''. Oxford: Pergamon Press.</ref> Estos métodos empíricos fueron reemplazaos nos [[Años 1960|60']] por [[Métodos semi-empíricos de química cuántica|métodos semi-empíricos]] tales como [[CNDO]].<ref>Pople, John A.; David L. Beveridge (1970). ''Approximate Molecular Orbital Theory''. New York: McGraw Hill.</ref>
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== Conceutos ==
El términu "''química teórica"'' puede ser definíu como una descripción matemática de la química o, en forma más amplia, tomando tol andamiaxe conceptual que traviesa les [[Teoría|teoríes]], [[Concepto|concepto]] y modelos de la [[química]] (este ye una tema n'alderique dientro del terrén de la [[filosofía de la química]]),
Les molécules tán conformaes por núcleos atómicos y electrones, de manera que la teoría y modelos de la [[mecánica cuántica]] pueden ser aplicaos a la so descripción. Lo más frecuente ye que los químicos computacionales plantegen y resuelvan la [[ecuación de Schrödinger]] non relativista, incorporando ''a posteriori'' correcciones relativistes cuando esto ye indispensable pa llograr una correcta descripción del sistma. Teóricamente, ye posible resolver en forma esacta la ecuación de Schrödinger molecular, yá sía na so forma dependiente del tiempu o na so forma independiente del tiempu, pero na práutica esto namái ye posible pa sistemes bien pequenos. Poro, desenvolviéronse una gran variedá de métodos averaos empobinaos a algamar el meyor equilibriu ente la viabilidá del cálculu, el so costo y la precisión de la resultancia llograos. La precisión puede siempres ser ameyorada amontando'l costo computacional. La química computacional actual dexa calcular con exactitú de manera rutinaria les propiedaes de les molécules que contienen cientos d'átomos (y los electrones correspondientes), con erros pa la enerxía que pueden tar per debaxo de 1 kcal/mol. Tocantes a los aspeutos estructurales a nivel atómicu (la xeometría molecular) ye posible predicir llargores d'enllaz con erros d'unos pocos [[picómetro]]s (pm) y los ángulos d'enllaz con erros del orde de <math>0.5^\text{o}</math>. El tratamientu de grandes molécules ye computacionalmente abordable por aciu otros métodos averaos tales como los basaos na [[teoría del funcional de la densidá]] (DFT, del inglés ''density functional theory''). Esiste dalgún discutiniu nel campu sobre si los métodos teóricos son abondo esactos pa describir reacciones químiques complexes, como les arreyaes en problemes de la [[bioquímica]]. Les macromoléculas pueden ser estudiaes per mediu de métodos cuánticos semi-empíricos o por métodos de la [[mecánica clásica]], tamién llamaos métodos de [[mecánica molecular]].(MM).
Llinia 66:
Los métodos de la teoría del funcional de la densidá (DFT, del inglés ''Density Functional Theory'') son de cutiu consideraos polos métodos ab initio pa determinar la estructura electrónica molecular, inclusive anque munchos de los más comunes [[funcional]]es usen parámetros derivaos de datos empíricos, o de cálculos más complexos. Por tanto, tamién podríen ser llamaos métodos semi-empíricos, anque ye más fayadizu tratalos como una clase por sigo solos. En DFT, la enerxía total ye espresada en términos de la [[Densidá (mecánica cuántica)|densidá]] total en llugar de la función d'onda. Nesti tipu de cálculos, hai un [[Hamiltoniano (mecánica cuántica)|Hamiltoniano]] averáu y una espresión averada pa la densidá electrónica total. Los métodos DFT pueden ser bien precisos por un costu computacional bien baxu. L'inconveniente ye que, a diferencia de los métodos ab initio, nun hai una manera sistemática d'ameyorar los métodos ameyorando la forma del funcional. Dellos métodos combinen l'intercambiu de densidá del funcional col intercambiu de términos Hartree-Fock y son conocíos como métodos de [[funcional híbridu]].
=== Métodos cuánticos semi-empíricos
{{AP|Métodu semi-empíricu de química cuántica}}
Los métodos semi-empíricos de [[química cuántica]] tán basaos nel formalismu de [[Métodu de Hartree-Fock|Hartree-Fock]], pero faen munchos aproximamientos y llogren dellos parámetros de datos empíricos. Son bien importantes en química computacional por tratar grandes molécules onde'l métodu completu de Hartree-Fock ensin aproximamientos ye bien caru. L'usu de parámetros empíricos apaez pa dexar la inclusión de dellos efectos de correlación nos métodos.
Llinia 98:
== Softwares químicos ==
Hai munchos autosuficientes usaos por químicos computacionales. Dalgunos inclúin munchos métodos cubriendo una amplia gama de conceutos,
* [[Programes computacionales de química cuántica]].
* Programes de la [[Teoría del funcional de la densidá#Software d'ayuda pa DFT|teoría del funcional de la densidá]].
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