Diferencies ente revisiones de «Química computacional»

Les molécules tán conformaes por núcleosnucleos 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).

* La predicción de la estructura molecular a nivel atómicu por aciu l'usu de métodos clásicos o llegando al detalle electrónicu al traviés de los métodos de la química cuántica. Esto realízase alcontrando puntos estacionarios (gradiente nulu) sobre la hipersuperficie d'enerxía potencial correspondiente al sistema que s'esquiza variando la posición de los núcleosnucleos atómicos (procedimientu conocíu como optimización de xeometría).

Una mesma fórmula molecular puede representar un númberu ampliu d'[[Isomería|isómeros]]. Cada isómero corresponder con un mínimu local de la superficie d'enerxía potencial del sistema molecular (resultante de considerar la enerxía de los electrones más la enerxía de repulsión nuclear) como una función de les coordenaes nucleares. Un puntu estacionariu correspuende a una xeometría tal que la derivada de la enerxía con al respective de tolos desplazamientos de los núcleosnucleos val cero. Un mínimu local (d'enerxía potencial molecular) ye un puntu estacionariu pal que tolos desplazamientos nucleares conducen a un aumentu de la enerxía, polo tanto acomuñóse con formes estables del sistema. El mínimu local de nás baxa enerxía ye llamáu mínimu global y correspuende al isómero más estable. Cuando un cambéu nuna coordenada en particular de la estructura lleva a un amenorgamientu de la enerxía total en dambes direcciones, el puntu estacionariu correspuende a un [[estáu de transición]] y la coordenada pa la que ye un máximu, ye la [[coordenada de reacción]]. Esti procesu de determinar los puntos estacionarios ye llamáu optimización xeométrica.

La enerxía total ta determinada por una solución averada de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempu, usualmente incluyendo términos non relativistes, y faciendo usu de la [[aproximamientu de Born-Oppenheimer]], que, basada nes más altes velocidaes de los electrones en comparanza colos núcleosnucleos, dexando la separación de movimientos electrónicos y nucleares, simplificando la ecuación de Schrödinger. Esto conduz a la evaluación de la enerxía total como una suma d'enerxía electrónica nes posiciones fixes del núcleunucleu más la enerxía de repulsión del mesmu. Una notable esceición constituyir los enfoques llamaos [[química cuántica directa]], que traten a los electrones y los núcleosnucleos por igual. Métodos del [[funcional de densidá]] y métodos semi-empíricos son variantes de la tema principal. Pa cada sistema grande, la enerxía total relativa pue ser comparada utilizando mecánica molecular. Les formes de determinar la enerxía total pa predicir la estructura molecular son: