Výpočetní chemie
Výpočetní chemie je obor chemie, který využívá výpočetní techniku k řešení chemických problémů. Tyto programy počítají strukturu a vlastnosti molekul a pevných látek. Výpočetní chemie obvykle doplňuje informace získané chemickými experimenty. Dokáže předpovídat chemické jevy, které dosud nebyly pozorovány. Je široce využívána při navrhování nových léčiv a materiálů.
Výpočetní chemie dokáže předpovědět strukturu (tj. předpokládané polohy atomů molekuly), absolutní a relativní (interakční) energie, rozložení elektronických nábojů, dipóly a vyšší multipólové momenty, vibrační frekvence, reaktivitu nebo jiné spektroskopické veličiny a průřezy pro srážky s jinými částicemi.
Výpočetní chemie se zabývá statickými i dynamickými systémy. Ve všech případech platí, že s rostoucí velikostí zkoumaného systému roste i spotřebovaný počítačový čas a další zdroje (např. paměť a diskový prostor). Tímto systémem může být jedna molekula, skupina molekul nebo pevná látka. Metody výpočetní chemie se pohybují od velmi přesných až po velmi přibližné. Vysoce přesné metody jsou obvykle použitelné pouze pro malé systémy.
Funkce potenciální energie molekulární mechaniky, kterou používají programy jako Folding@Home k simulaci pohybu a chování molekul.
Související stránky
- Bioinformatika
- Statistická mechanika
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je výpočetní chemie?
Odpověď: Výpočetní chemie je odvětví chemie, které využívá výpočetní techniku k řešení chemických problémů. Lze ji použít k výpočtu struktury a vlastností molekul a pevných látek, k předpovídání chemických jevů, které dosud nebyly pozorovány, a k navrhování nových léčiv a materiálů.
Otázka: Jaké typy systémů zkoumá výpočetní chemie?
Odpověď: Výpočetní chemie se zabývá statickými i dynamickými systémy. Systémem může být jedna molekula, skupina molekul nebo pevná látka.
Otázka: Jaké typy informací může výpočetní chemie poskytnout?
Odpověď: Výpočetní chemie může poskytnout informace, jako je struktura (pozice atomů), absolutní a relativní energie, rozložení elektronických nábojů, dipóly a vyšší multipólové momenty, vibrační frekvence, reaktivita nebo jiné spektroskopické veličiny a průřezy pro srážky s jinými částicemi.
Otázka: Jak přesné jsou metody používané ve výpočetní chemii?
Odpověď: Přesnost metod používaných ve výpočetní chemii se pohybuje od velmi přesných až po velmi přibližné. Vysoce přesné metody jsou obvykle použitelné pouze pro malé systémy.
Otázka: Jak výpočetní chemie doplňuje experimentální údaje?
Odpověď: Výpočetní chemie obvykle doplňuje informace získané chemickými experimenty. Lze ji použít k předpovědi výsledků, které dosud nebyly experimentálně pozorovány.
Otázka: Má velikost studovaného systému vliv na to, kolik počítačového času je potřeba?
Odpověď: Ano - s rostoucí velikostí studovaného systému roste i množství počítačového času potřebného k analýze a také zdroje, jako je paměť a diskový prostor potřebný k ukládání dat.
