Химия квантовая компьютерная

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

В последние 10 лет приложения методов квантовой химии с поразительной скоростью расширяются во всех направлениях. Это стало возможным благодаря двум факторам с одной стороны, впечатляющему своей эффективностью развитию вычислительной техники, п"о-прежнему происходящему ускоренными темпами, с другой — применениям новых усовершенствованных математических методов. Появляются новые области применения компьютерной кван- [c.91]

Объектами современной кинетики служат реакции разнообразных молекул, ионов, свободных радикалов, молекулярных комплексов и др. Реакции исследуют в широком интервале условий температуры, давления, фазового состояния вещества, а также при фазовых превращениях веществ и воздействии на вещество света, проникающего излучения, магнитного и электрического полей. За последние сорок лет разработан богатый арсенал кинетических методов и приемов исследования, позволяющих следить как за медленными, так и за очень быстрыми превращениями частиц (от до 10 2 с )- Создана специальная аппаратура для зондирования поведения частиц вблизи вершины потенциального барьера. В теоретической кинетике предложен ряд моделей экспериментального акта с использованием идей и аппарата квантовой химии. При анализе многостадийных химических реакций широко применяются математические модели и компьютерный расчет. Успешно развивается химическая информатика в виде разнообразных банков кинетических данных. [c.11]

Одним из бурно развивающихся направлений современной химической науки является прикладная квантовая химия, опирающаяся на экспериментальные исследования и качественно модернизированные прикладные компьютерные технологии. Однако, для студентов химико-технологических специальностей УГНТУ могут быть предложены только элективный курс Квантовая химия , а также освоение ряда квантово-химических программ и выполнение конкретных расчетных задач на занятиях общего учебно-исследовательского практикума и УИРС (V курс, ТС). [c.170]

Область научных интересов квантовая химия твердого тела, компьютерное материаловедение, электронная структура конденсированных веществ. [c.181]

Развитие методов квантовой химии, молекулярной механики и молекулярного моделирования, а также огромные возможности современных компьютеров способствовали созданию компьютерной химии (вычислительной химии) как самостоятельного раздела химической науки. Вычислительные возможности квантовой химии в настоящее время практически неограничены. Рассчитаны не только самые сложные отдельные молекулы мономерной структуры, но и олигомерные, и полимерные структуры, в частности структуры ряда белков. Например, опубликованы результаты неэмпирических расчетов электронной плотности инсулина коровы (содержит 773 атома), белка бактериофага (содержащего более 1000 атомов) и протеазы вируса ВИЧ. [c.531]

Компьютерная квантовая химия [c.338]

Трудности с развитием компьютерной квантовой химии связаны также с внешними обстоятельствами. В речи нри получении Нобелевской премии (1966) Малликен выразил уверенность в том, что уже наступила эпоха вычислительной химии, когда сотни (если не тысячи) химиков для изучения все новых и новых проблем будут переходить от лабораторных работ к вычислительным машинам. Существует лишь одно препятствие — это то, что кто-то должен платить за вычислительное время..., существенный прогресс, который мог бы быть достигнут уже сейчас с помощью существующих программ, все еще не достигнут просто потому, что чрезвычайно ограничены средства для оплаты машинного времени. Машинное время стоит дорого однако все затраты, которые необходимы для вычислений со всеми существующими и всеми будущими программами, [c.339]

Здесь нельзя не упомянуть еще об одной коллизии в развитии квантовой химии, связанной с широким внедрением компьютеров. Собственно электронно-вычислительной технике квантовая химия во многом обязана своим созреванием. Однако компьютерная квантовая химия слишком формальна в ней во главу угла ставятся математические методы, дающие возможность разработать программы для ЭВМ. С компьютерной квантовой химией конкурирует интуитивная квантовая химия, построенная на наглядных представлениях, почерпнутых либо из физики, либо из химии, и синтезирующая эти представления. [c.9]

Дж. Попл, У. Кон. Компьютерные вычислительные методы в квантовой химии [c.321]

В данной монографии мы будем рассматривать принципы подхода, развитого A.A. Аскадским и Ю.И. Матвеевым, причем существенное внимание будет уделено именно компьютерной реализации данного метода расчета физических свойств полимеров. Первая ЭВМ-программа была написана сотрудниками лаборатории квантовой химии Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН Е.Г. Гальперн, И.В. Станкевичем и А.Л. Чистяковым. В первоначальном варианте, этой программы компьютерный синтез полимеров осуществлялся из так называемых крупных заготовок, которые представляли собой остатки мономеров, вовлекаемых в реакцию синтеза. Во втором варианте компьютерный синтез проводился из мельчайших заготовок, из которых конструировалось повторяющееся звено полимера. Это существенно расширило возможности ЭВМ-программы как для решения прямой задачи (расчет свойств полимера по его химическому строению), так и обратной зaдa ш (компьютерньп "синтез полимеров с заранее [c.10]

Всех указаных недостаткой лишен метод молекулярных орбиталей (МО), предложенный американским физикохимиком Р. Малликеном в том же 1927 г. Этот метод в последние десятилетия, благодаря широкому развитию компьютерной техники, стал основным методом квантовой химии. Его широкое внедрение позволило рассчитать энергию связи, распределение электронной плотности, межатомные расстояния, строение многих простейших молекул в газообразном состоянии. [c.244]

Цель данной главы — помочь преодолеть этот разрыв. Применение компьютерной графики в фундаментальных и прикладных химических исследованиях недавно уже было расс.мотрено [106]. Суммировав основные особенности компьютерной графики и ее программирования, мы дадим обзор основных применений графики в обучении химии. Будет показано, что, хотя большинство современных приложений относится к моделированию процессов, молекулярному моделированию и квантовой химии, динамическое представление в масштабе реального времени таких процессов, как перегруппировки и химические реакции (органические и неорганические),— это многообещающая область, которая дает значительные возможности для обучения сложным механизмам этих процессов. Недавние обзоры применений молекулярной графики в медицинской химии показали широкий интерес к этому направлению [58, 59]. [c.140]

Это, конечно, верно. Но также верно и то, что если бы работы в области квантовой химии дали бы эффект хоть сколько-нибудь сравнимый с результатами, достигнутыми в перечисленных Малликеном областях, или хотя бы была реальная надежда на такой эффект, — средства нашлись бы. Нельзя так же разделить уверенность Малликена в возможность лревраш ения химии, так сказать, департамент прикладной математики. Уместно поэтому, именно для того чтобы реалистично подойти к оценке перспектив компьютерной квантовой химии, а тем самым и самой химии, обратиться к мнению другого крупного теоретика нашего времени, ныне уже покойного, — Коулсона. У него есть работа под названием Лаборатории или компьютеры — будущее экспериментальной химии [121]. Эта работа опубликована в практически недоступном издании . Коулсон пишет Появление больших электронных компьютеров, способных решать волновое уравнение Шрёдингера с точностью, достаточной для химических проблем, поднимает вопрос о том, сохранится ли необходимость в исследовательских лабораториях вообще . [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология