Skaitļošanas ķīmija
Datorķīmija ir ķīmijas nozare, kurā ķīmijas problēmu risināšanai izmanto datorzinātnes. Šīs programmas aprēķina molekulu un cietu vielu struktūras un īpašības. Datorķīmija parasti papildina informāciju, kas iegūta ar ķīmiskiem eksperimentiem. Tā var paredzēt ķīmiskas parādības, kas vēl nav novērotas. To plaši izmanto jaunu zāļu un materiālu izstrādē.
Datorķīmija var paredzēt struktūru (t. i., paredzamo molekulas atomu atrašanās vietu), absolūto un relatīvo (mijiedarbības) enerģiju, elektroniskā lādiņa sadalījumu, dipolus un augstākos daudzpolu momentus, vibrācijas frekvences, reaktivitāti vai citus spektroskopiskos lielumus, kā arī sadursmju ar citām daļiņām šķērsgriezumus.
Datorķīmija aplūko gan statiskas, gan dinamiskas sistēmas. Visos gadījumos, palielinoties pētāmās sistēmas lielumam, pieaug arī izmantotais datora laiks un citi resursi (piemēram, atmiņa un vieta diskā). Šī sistēma var būt viena molekula, molekulu grupa vai cieta viela. Datorķīmijas metožu diapazons ir no ļoti precīzām līdz ļoti aptuvenām. Ļoti precīzas metodes parasti ir izmantojamas tikai mazām sistēmām.
Molekulārās mehānikas potenciālās enerģijas funkcija, un to izmanto tādas programmas kā Folding@Home, lai simulētu molekulu kustību un uzvedību.
Saistītās lapas
- Bioinformātika
- Statistiskā mehānika
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir skaitļošanas ķīmija?
A: Datorķīmija ir ķīmijas nozare, kurā izmanto datorzinātnes, lai palīdzētu risināt ķīmijas problēmas. To var izmantot, lai aprēķinātu molekulu un cietu vielu struktūras un īpašības, prognozētu ķīmiskas parādības, kas vēl nav novērotas, un izstrādātu jaunas zāles un materiālus.
J: Kāda veida sistēmas aplūko skaitļošanas ķīmija?
A: Datorķīmija aplūko gan statiskas, gan dinamiskas sistēmas. Sistēma var būt viena molekula, molekulu grupa vai cieta viela.
J: Kāda veida informāciju var sniegt skaitļošanas ķīmija?
A: Datorķīmija var sniegt tādu informāciju kā struktūra (atomu atrašanās vietas), absolūtā un relatīvā enerģija, elektroniskā lādiņa sadalījums, dipoli un augstāko multipolu momenti, vibrācijas frekvences, reaktivitāte vai citi spektroskopiskie lielumi un šķērsgriezumi sadursmēm ar citām daļiņām.
J: Cik precīzas ir metodes, ko izmanto skaitļošanas ķīmijā?
A: Aprēķinu ķīmijā izmantoto metožu precizitāte ir no ļoti precīzas līdz ļoti aptuvenai. Ļoti precīzas metodes parasti ir iespējamas tikai mazām sistēmām.
J: Kā skaitļošanas ķīmija papildina eksperimentālos datus?
A: Parasti skaitļošanas ķīmija papildina informāciju, kas iegūta ar ķīmiskiem eksperimentiem. To var izmantot, lai prognozētu rezultātus, kas eksperimentāli vēl nav novēroti.
J: Vai pētāmās sistēmas lielums ietekmē to, cik daudz datoralaika ir nepieciešams?
A: Jā - palielinoties pētāmās sistēmas lielumam, pieaug arī analīzei nepieciešamais datorlaiks, kā arī tādi resursi kā atmiņas un diska vieta, kas nepieciešama glabāšanai.
