وبلاگ

شیمی کوانتومی دانش کاربرد مکانیک کوانتوم در مسائل مربوط به شیمی می­باشد. به عنوان مثال در زمینه شیمی فیزیک از مکانیک کوانتوم در موارد زیر استفاده می­شود :

 

 

*       محاسبه خواص ترمودینامیکی گازها( مانند انتروپی، ظرفیت گرمایی)

 

 

*       تفسیر طیف­های مولکولی، به منظور کمک به تعیین خواص مولکولی ( مانند طول، زوایای پیوندی و ممان­های دوقطبی)

 

 

*       بررسی و محاسبه خواص حالت­های گذار در واکنش­های شیمیایی، به منظور تخمین ثابت سرعت [3].

 

 

نگاهی به شیمی محاسباتی
با گذشت زمان نیاز به علوم کامپیوتری در جهان بیش­تر می­شود. در زمینه علوم پایه، علوم کامپیوتری گام­های موثری برداشته و گواه این امر طراحی و تولید صدها نرم­افزار است، که با نرم افزارها، محاسبات راحت­تر انجام می­شود.

 

 

شیمی محاسباتی[1] که به آن مدل سازی مولکولی[2] نیز می­گویند، تلاش می­نماید نتایج مرتبط با مسائل شیمیایی را با استفاده از کامپیوتر بدست آورد. سوال­هایی که به طور کلی به صورت محاسباتی مورد بررسی قرار می­گیرند، عبارتند از:

 

 

*       ساختار مولکولی (Molecular geometry  )

 

 

*       انرژی مولکول­ها وحالت­های گذار

 

 

*       فعالیت­های شیمیایی (Chemistry reactivity)

 

 

*       طیف­های  NMR, UV, IR

 

 

 

*       برهم کنش­های یک ماده با آنزیم و خصوصیات فیزیکی مواد [1].

 

 

1-  روش­های محاسباتی:

 

 

در شیمی محاسباتی روش­ها به دو دسته تقسیم می­شوند:

 

 

1-­­­ روش­ مبتنی بر مکانیک مولکولی[3] MMM

 

 

2-­ روش مبتنی بر ساختار الکترونی[4] ESM

 

 

در هر دو روش ذکر شده محاسبات پایه­ای یکسانی انجام می­گیرد:

 

 

1-­ محاسبات انرژی برای یک ساختار مولکولی خاص

 

 

2-­ انجام بهینه سازی ساختار هندسی که در کمینه سطح انرژی پتانسیل قرار می­گیرد.

 

 

3-­ محاسبه بسامدهای ارتعاشی که در اثر حرکات درونی مولکول­ها پدید می­آید [4].