Química teórica
A química teórica inclui o uso da física para explicar ou predizer fenómenos químicos. Nos últimos anos, tem sido conformada principalmente da química cuántica, por exemplo, na aplicação de mecânica cuántica a problemas de Química. A Química teórica pode-se dividir amplamente em ramos como estrutura electrónica, dinâmica, e mecânica estatística. No processo de resolver os problemas de predizer a reactividad química, todos os processos anteriores podem ser usados em diferente profundidade. Outras áreas "variadas" na química teórica incluem a caracterização matemática da química "bruta" in vários estádios (por exemplo no estudo da cinética química) e o estudo da aplicação dos mais recentes desenvolvimentos matemáticos às áreas básicas de estudo (como por exemplo, a possível aplicação dos princípios de topologia ao estudo da estrutura electrónica). A última área desenvolvida na química teórica é normalmente telefonema químico matemática.
Parte desta disciplina pode ser classificada como Química computacional, ainda que a química computada normalmente indica a aplicação da química teórica com uma configuração específica, usualmente com algum modelo aproximado do estilo pós Hartree-Fock, Teoria do funcional da densidade, métodos semiempíricos (como os métodos PM3) ou de campo de força. Alguns químicos teóricos aplicam Mecânica estatística para criar uma ponte entre os fenómenos microscópicos do mundo cuántico e as propriedades "grossas" dos sistemas macroscópicos.
As aproximações teóricas aos problemas químicos começam nos velhos tempos, mas até a formulación da equação de Schrödinger pelo físico austríaco Erwin Schrödinger, as técnicas disponíveis eram ao mesmo tempo toscas e especulativas. Actualmente, aproximações teóricas bem mais sofisticadas, baseadas na Teoria cuántica de campos e a Teoria da Função de Green de não-equilíbrio (Nonequilibrium Green Function Theory) estão em boga.
Ramos da química teórica
- Química cuántica
- A aplicação de Mecânica cuántica à química
- Química computacional
- A aplicação de Código fonte à química
- Modelagem molecular
- Métodos para modelar estruturas moleculares sem recorrer necessariamente à mecânica cuántica. Por exemplo: Enlaçado molecular, Enlaçado proteína-proteína, Desenho de fármaco, Química combinatoria.
- Dinâmica molecular
- A aplicação de Mecânica clássica para simular o movimento do Centro de uma formação de átomos e moléculas.
- Mecânica molecular
- É a modelagem das interacções de Superfície de Energia Potencial intra- e inter-moleculares por médio de uma soma de Forças de interacção.
- Química matemática
- A discussão e predição da estrutura molecular usando métodos matemáticos sem recorrer necessariamente à mecânica cuántica.
- Cinética química teórica
- O estudo teórico dos sistemas dinâmicos sócios a Químicos reactivos e suas correspondentes equações diferenciais.
Disciplinas altamente relacionadas
Historicamente, o maior campo de aplicação da química teórica tem sido nos seguintes campos de investigação:
- Física atómica: A disciplina que trata com os elétrons e o núcleo atómico.
- Física molecular: A disciplina abocada aos elétrons que rodeiam o núcleo molecular, e ao movimento do núcleo mesmo. Este termo usualmente refere-se ao estudo de moléculas formadas de poucos átomos em fase gasosa. Alguns consideram que a física molecular compreende também ao estudo das propriedades gerais dos químicos a nível molecular.
- Fisicoquímica e Química Física: A química pesquisada por métodos como técnicas laser, Microscopio de efeito túnel, etc. A distinção formal entre ambos campos é que a química física é um ramo da química, enquanto a fisicoquímica é um ramo da física. Na prática, esta diferença é muito vadia.
- Teoria de muitos corpos: A disciplina que estuda os efeitos que aparecem em sistemas com um grande número de constituintes. Está baseada na Física cuántica - especialmente no formalismo da segunda cuantización - e a Electrodinámica cuántica.
Portanto, a disciplina da química teórica é vista muitas vezes como um ramo dos campos de investigação anteriormente mencionados. No entanto, recentemente, com o aparecimento da Teoria do funcional da densidade e outros métodos como a Mecânica molecular, a área de aplicação se estendeu a sistemas químicos que pertencem a outros campos da química e a física como a Bioquímica, a Física da matéria condensada, a Nanotecnología ou a Biologia molecular.
Bibliografía
- Attila Szabo and Neil S. Ostlund, Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory, Dover Publications; New Ed edition (1996) ISBN-10: 0486691861, ISBN-13: 978-0486691862
Enlaces externos
- [1] Universidade de Cambridge, Centro de Química Computacional (inglês)
- [2] Universidade de Groningen, Grupo de Química Teórica] (inglês)
- [3] Universidade de Lund, Grupo de Química Teórica] (inglês)
- Universidade Vrije de Amsterdã, Ciências Químicas e Farmacêuticas (inglês)
- VCCLAB: Laboratório Virtual de Química Computacional (inglês)
- [4] Banco# de dados NIST de Provas e Comparações em Química Computacional (inglês)
- A versão inicial deste artigo tem sido uma tradução de http://em.wikipedia.org/wiki/Theoretical_chemistry.