Química computacional

A química computacional é um campo científico interdisciplinar que lida com o estudo de processos químicos a partir de uma perspectiva computacional. Ela usa princípios de computação, matemática e estatística para prever, modelar e analisar o comportamento em nível molecular e atômico. A química computacional pode ser usada para explorar a estrutura e as propriedades das moléculas e para simular possíveis caminhos de reação e dinâmicas de sistemas químicos.

As técnicas de química computacional são usadas para auxiliar no projeto e na otimização de novas moléculas de medicamentos, materiais e catalisadores. Elas podem ser usadas para estudar a química em um nível mais profundo, examinando os princípios físicos e químicos subjacentes aos fenômenos observados experimentalmente. Ela tem aplicações em uma ampla gama de campos, como pesquisa farmacêutica e biotecnológica, exploração de petróleo e gás e engenharia química.

A química computacional usa uma variedade de métodos e algoritmos computacionais. Os métodos mais comuns são a Mecânica Molecular e a Mecânica Quântica. Na Mecânica Molecular, os modelos moleculares são criados para simular o movimento e a interação dos átomos nas moléculas. Esses métodos são usados para calcular a energia do campo de força da molécula e permitem a exploração de possíveis caminhos e dinâmicas de reação.

Na Mecânica Quântica, a equação de Schrödinger é resolvida exatamente para determinar os níveis de energia de moléculas ou sólidos isolados. Esse método é usado para estudar a estrutura eletrônica, as energias de ligação e a reatividade de átomos e moléculas. Ele também é usado para calcular a interação da luz com átomos ou moléculas e pode ser usado para simular experimentos espectroscópicos e investigar a fotoquímica teórica.

Em geral, a química computacional é um campo importante na química moderna, usando matemática, computação e estatística para explorar e analisar o comportamento das moléculas em nível atômico. Ela tem uma ampla gama de aplicações e é uma ferramenta inestimável para pesquisadores em ambientes industriais e acadêmicos.