شیمی محاسباتی

شیمی محاسباتی شاخه‌ای از دانش شیمی است که از روش‌های ریاضی و مفاهیم فیزیکی برای توجیه و تفسیر پدیده‌ای شیمی استفاده می‌کند. هدف اصلی در این رشته بدست آوردن ساختارهای بهینه، خواص شیمی فیزیکی و واکنش‌پذیری ترکیبات شیمیایی با استفاده از روش‌های نظری است. محاسبات با روش‌های آغازین و روش‌های مبتنی برا اطلاعات آزمایش‌های تجربی است. محاسبات در این رشته علمی به کمک رایانه انجام پذیر است. از این رشته به‌گستردگی در تمامی شاخه‌های شیمی، بیو شیمی و داروسازی استفاده می‌شود.

بخشی از نوشتارها در مورد علم

علوم طبیعی اخترشناسی اخترفیزیک • کیهان‌شناسی اخترشناسی کهکشانی • زمین‌شناسی سیاره‌ای سیاره‌شناسی • اخترشناسی ستارگان زیست‌شناسی کالبدشناسی • اخترزیست‌شناسی • بیوشیمی مهندسی زیستی • بیوفیزیک عصب‌شناسی رفتاری • زیست‌فناوری گیاه‌شناسی • زیست‌شناسی سلولی • سرمازیست‌شناسی زیست‌شناسی رشد بوم‌شناسی • اتنوبیولوژی زیست‌شناسی تکاملی (مقدمه) ژنتیک (مقدمه) پیری‌شناسی • ایمنی‌شناسی • لیمنولوژی زیست‌شناسی دریایی • میکروب‌شناسی زیست‌شناسی مولکولی • عصب‌شناسی دیرین‌شناسی • انگل‌شناسی • فیزیولوژی رادیوبیولوژی • زیست‌شناسی خاک زیست‌شناسی نظری • سم‌شناسی • جانورشناسی شیمی کیمیا شیمی تجزیه اخترشیمی زیست‌شیمی بلورنگاری شیمی محیط زیست شیمی خوراک زمین‌شیمی شیمی سبز شیمی معدنی دانش مواد فیزیک مولکولی شیمی هسته‌ای شیمی آلی فوتوشیمی شیمی‌فیزیک شیمی تابشی شیمی حالت جامد شیمی فضایی شیمی فراذره‌ای علم سطح شیمی نظری علوم زمین علوم جوی • بوم‌شناسی علم محیط زیست • ژئودزی زمین‌شناسی • ژئومورفولوژی ژئوفیزیک • یخ‌شناسی • آب شناسی لیمنولوژی • کانی‌شناسی • اقیانوس‌سنجی اقلیم‌شناسی • پالینولوژی جغرافیای فیزیکی • خاک‌شناسی فضاشناسی فیزیک فیزیک کاربردی • فیزیک اتمی فیزیک محاسباتی فیزیک ماده چگال فیزیک تجربی • مکانیک فیزیک ذرات • فیزیک پلاسما مکانیک کوانتومی (مقدمه) مکانیک جامدات • فیزیک نظری ترمودینامیک • انتروپی نسبیت عام • نظریه-ام نسبیت خاص

علوم اجتماعی و علوم انسانی مردم‌شناسی • باستان‌شناسی جرم‌شناسی • جمعیت‌شناسی اقتصاد • جغرافیا تاریخ • زبان‌شناسی علوم سیاسی • روان‌شناسی جامعه‌شناسی • حقوق فلسفه • علوم ارتباطات مدیریت • business studies

علوم کاربردی مهندسی مهندسی کشاورزی • مهندسی هوافضا • مهندسی پزشکی • مهندسی شیمی • مهندسی عمران مهندسی کامپیوتر • مهندسی برق • مهندسی محافظت از آتش مهندسی ژنتیک • مهندسی صنعتی • مهندسی مکانیک • مهندسی نظامی مهندسی معدن • مهندسی هسته‌ای • مهندسی نرم‌افزار علوم سلامت مهندسی زیستی • دندانپزشکی اپیدمیولوژی • مراقبتهای بهداشتی • پزشکی پرستاری • داروسازی • مددکاری اجتماعی دامپزشکی

علوم صوری علوم رایانه ریاضیات منطق ریاضی آمار ریاضی

عنوانهای مربوط میان‌رشته‌ای فیزیک کاربردی • هوش مصنوعی زیست‌اخلاق • بیوانفورماتیک • زیست‌جغرافیا مهندسی پزشکی • آمارزیستی علوم شناختی • زبان‌شناسی محاسباتی علوم فرهنگی • سایبرنتیک مطالعات محیط‌زیست • قوم‌شناسی روان‌شناسی تکاملی • جنگلداری سلامتی • کتابداری • منطق زیست ریاضی • فیزیک ریاضی مدل‌سازی • مهندسی عصبی عصب‌شناسی • اقتصاد سیاسی مطالعات علم و فناوری مطالعات علمی • نشانه‌شناسی • سوسیوبیولوژی نظریه سامانه‌ها • میان‌رشته‌ای برنامه‌ریزی شهری تاریخ علم فلسفه علم روش علمی علم حاشیه‌ای شبه علم سیاست علم

روش‌های محاسباتی تاکنون روش‌های محاسباتی بسیاری برای حل مسائل شیمی ابداع شده‌است. این روش‌ها از قوانین مکانیک کوانتوم، مکانیک کلاسیک یا ترکیبی از آن‌ها برای حل مسائل استفاده می‌کنند. انتخاب روش مناسب برای انجام محاسبات به نوع و بزرگی ساختار مورد مطالعه و همچنین نوع اطلاعاتی که مورد نیاز است بستگی دارد. اغلب این روش‌ها را می‌توان به صورت زیر طبقه‌بندی کرد:

1. روش‌های شیمی محاسباتی
2. روش‌های مکانیک مولکولی
3. روش‌های ساختار الکترونی
   • روش‌های نیمه تجربی
   • روش‌های از آغاز
   • روش‌های نظریه تابع تابع
4. روش‌های شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
   • شبیه‌سازی دینامیک مولکولی کلاسیک
   • شبیه‌سازی دینامیک مولکولی کوانتومی
     • روش بورن اپنهایمر
     • روش کار-پارینلو

جستارهای وابسته

• شیمی فیزیک
• شیمی کوانتوم
• روش‌های از آغاز (ای بی انیشو)
• روش‌های نیمه تجربی
• روش‌های مکانیک مولکولی
• نظریه تابع تابع چگالی
• رایانه‌های مناسب برای محاسبات شیمی
• نرم‌افزار گوسین
• نرم‌افزار گمس

منابع

• Faulk, Joe (2004). Concise Encyclopedia of Chemistry. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-143953-6.

وب سایت نیکوپردازش

پیوند به بیرون

• NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase - Contains a database of thousands of computational and experimental results for hundreds of systems
• American Chemical Society Division of Computers in Chemistry - American Chemical Society Computers in Chemistry Division, resources for grants, awards, contacts and meetings.
• CSTB report Mathematical Research in Materials Science: Opportunities and Perspectives - CSTB Report
• 3.320 Atomistic Computer Modeling of Materials (SMA 5107) Free MIT Course
• Chem 4021/8021 Computational Chemistry Free دانشگاه مینه‌سوتا Course
• Technology Roadmap for Computational Chemistry
• Applications of molecular and materials modelling.
• Impact of Advances in Computing and Communications Technologies on Chemical Science and Technology CSTB Report
• MD and Computational Chemistry applications on GPUs