什么是计算化学(Computational Chemistry)？

利用计算机来解决化学问题，化学家可以模拟实验结果并发现物质的性质。计算化学领域有助于探索那些由于分子、原子和纳米颗粒的微小性质而很难或很难找到的东西。该领域的大部分内容都是基于薛定谔方程，用数学模拟原子和...

利用计算机来解决化学问题，化学家可以模拟实验结果并发现物质的性质。计算化学领域有助于探索那些由于分子、原子和纳米颗粒的微小性质而很难或很难找到的东西。该领域的大部分内容都是基于薛定谔方程，用数学模拟原子和分子从头算，半经验，计算化学和计算化学的方法通常是用来分析分子化学的，例如电子结构理论。这有助于确定电子在分子内的运动。在这一点上，利用数学方程，可以根据计算结果确定一个基集。这些信息可以输入到计算机软件中来描述波函数等，它可以用来建立分子其他物理特性的模型。化学家可以看到分子轨道的模型，开始预测实验结构，计算化学经常被用来分析分子的结构。使用从头算，化学家可以观察物质的物理性质，并用薛定谔方程来找出分子的物理特性。这包括分子，偶极矩和反应的能量。振动频率，反应速率和自由能也可以用从头算得到由于这些物理特性极难求解，计算化学家有必要对其进行足够的简化，使其物理特性能够被发现并且仍然是精确的。分子力学是一种用于生物化学实验和应用的计算化学方法，这种方法可用于更大的结构，如酶，依赖于传统物理，但无法计算物质的电子性质。随着技术的进步和新理论的发展，计算化学的领域在不断变化。这些技术使化学家能够检查几乎看不到的结构另一方面，由于纳米颗粒的尺寸非常小，比原子还小的纳米颗粒可以被模拟用于电子、爆炸物和医学等应用中。由于许多计算化学都是基于已知性质的建模，在这些实验中有误差的空间，这就是为什么在计算化学工作中需要高级的化学和研究方面的培训和知识

发表于 2020-09-07 07:30
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分类：科学教育

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