Química cuántica

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A química cuántica é um ramo da química teórica em onde se aplica a mecânica cuántica e a teoria cuántica de campos em problemas de química.

A química cuántica descreve matematicamente o comportamento fundamental da matéria a escala molecular. Uma aplicação da química cuántica é o estudo do comportamento de átomos e moléculas, quanto a suas propriedades ópticas, eléctricas, magnéticas e mecânicas, e também sua reactividad química, suas propriedades redox, etc., mas também se estudam materiais, tanto sólidos estendidos como superfícies.

O estudo de química cuántica tem uma forte e activa relação com alguns campos científicos como o são a física molecular, física atómica e fisicoquímica, e contribuições têm sido feitas tanto por físicos como por químicos. Frequentemente considera-se como primeiro cálculo de química cuántica o levado a cabo pelos científicos alemães Walter Heitler e Fritz London (ainda que a Heitler e a London se lhes costuma considerar físicos). O método de Heitler e London foi perfeccionado pelos químicos americanos John C. Slater e Linus Pauling, para converter no método de enlace de valencia (ou Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP)). Neste método, presta-se atenção particularmente às interacções entre pares de átomos, e por tanto relaciona-se muito com os esquemas clássicos de enlaces entre átomos.

Friedrich Hund e Robert S. Mulliken desenvolveram um método alternativo, em que os elétrons se descreviam por funções matemáticas deslocalizadas por toda a molécula. O método de Hund-Mulliken (ou de orbitais moleculares) é menos intuitivo para os químicos, mas, ao ter-se comprovado que é mais potente à hora de predizer propriedades que o método de enlace de valencia, é virtualmente o único usado nos últimos anos.