"Quimica computacional ou Quimica Versos Multimedia?"

"Quimica computacional ou Quimica Versos Multimedia?"
A química computacional é o ramo da química que usa os princípios da ciência da computação para resolver problemas químicos. Utiliza os resultados da química teórica, incorporados em programas de computador, para calcular as estruturas e propriedades de moléculas e sólidos. Enquanto seus resultados normalmente complementam a informação obtida a partir de experimentos químicos, eles podem, em alguns casos, prever fenômenos químicos não observados inicialmente. A química computacional é amplamente utilizada no desenho de novos fármacos e materiais.

Entre exemplos de propriedades calculadas estão estrutura química (i.e., a posição esperada dos átomos constituintes), energias (de interação) absoluta e relativa, distribuição eletrônica de carga, momento do dipolo elétrico e de multipolos superiores, frequências vibracionais, reatividade e outras quantidades espectroscópicas e seção de choque de colisão com outras partículas.

Os métodos de cálculo empregados em química computacional cobrem tanto situações estáticas quanto dinâmicas. Em todos os casos, o tempo de cálculo e a utilização de outros recursos computacionais (como memória e espaço em disco) aumentam rapidamente com o tamanho do sistema estudado. O sistema em estudo pode ser uma única molécula, um grupo de moléculas ou um sólido. Os métodos de química computacional baseiam-se em teorias que vão desde as de alta precisão, aplicáveis apenas para sistemas pequenos, às muito aproximadas, apropiadas para sistemas grandes. Os métodos ab initio, mais precisos, são baseados inteiramente na teoria dos primeiros princípios. Outros métodos (tipicamente menos precisos) são conhecidos como empíricos ou semi-empíricos, uma vez que empregam alguns parâmetros experimentais, em geral obtidos de modelos aceitáveis de átomos ou de moléculas relacionadas, como aproximações de alguns elementos da base teórica.

Tanto os métodos semi-empíricos quanto os ab initio utilizam aproximações. Estas podem ser, por exemplo, formas simplificadas das equações de primeiros princípios que seriam mais rápidas e fáceis de se resolver, aproximações limitando o tamanho do sistema (como condições de contorno periódicas) ou aproximações necessárias nas equações para se poder chegar a alguma solução. Por exemplo, a maioria dos cálculos ab initio faz uso da aproximação de Born-Oppenheimer, a qual simplifica significativamente a equação de Schrödinger por considerar que não há deslocamento dos núcleos atômicos durante o cálculo. Em princípio, os métodos ab initio eventualmente convergem para a solução exata das equações fundamentais à medida que o número de aproximações é reduzido. Na prática, entretanto, permanece inevitavelmente um erro residual, pois é impossível eliminar todas as aproximações. O objetivo de química computacional é minimizar este erro residual e, ao mesmo tempo, manter os cálculos factíveis.

Em alguns casos, os detalhes da estrutura eletrônica são menos importantes do que o comportamento molecular espaço fásico durante um longo intervalo de tempo. Este é o caso do estudo conformacional de proteínas e da termodinâmica da ligação proteína-ligante. Para permitir simulações de dinâmica molecular por longos períodos de tempo, são empregadas aproximações clássicas para a superfície de energia potencial, pois são computacionalmente menos intensivas que o cálculo dos estados eletrônicos. Adicionalmente, a quimioinformática emprega métodos ainda mais empíricos (e computacionalmente menos custosos), como a aprendizagem de máquina, baseados em propriedades físico-químicas. Um problema geralmente abordado pela quimioinformática é a previsão da constante de afinidade entre fármacos uma dada molécula-alvo.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_computacional