quimica computacional

MARCO TEÓRICO
La química computacional es la forma de obtener información estructural de sistemas químicos por medio de cálculos matemáticos basados en leyes fundamentales de la física; es por esto que se utiliza la mecánica cuántica, ya que en la actualidad es la única manera de dar una interpretación a las ecuaciones de movimiento de sistemas del tamaño de las moléculas. Es por esto que paraefectos de la práctica se utilizaron diferentes métodos computacionales de modo que se tenga conocimiento de que información nos pueden brindar estos programas.
A continuación se muestran diferentes métodos computacionales:
Ab initio
Este método no hace uso de datos experimentales; en este programa se realizan aproximaciones realizadas son por lo general aproximaciones matemáticas, talescomo el uso de una forma funcional más simple para una función o conseguir una solución aproximada a una ecuación diferencial.
Este tipo de cálculo utiliza diferentes aproximaciones como son1:
Cálculo Hartree Fock, en donde se hace una aproximación de campo central. Es decir la repulsión de Coulomb electrón-electrón no se toma en cuenta específicamente. Sin embargo, es efecto neto se incluye en elcálculo. Este cálculo es variacional por lo que las energías aproximadas calculadas son todos iguales a o mayor que la energía exacta. Las energías calculaas se dan en Hartrees ( 1 H = 27,2114 eV ). Las energías de los cálculos de Hartree Fock son siempre mayor que la energía exacta y tienden a un valor límite llamado el límite de Hartree Fock
Otra aproximación es que la función de onda debe serdescrito por alguna forma funcional, que sólo se conoce exactamente por un par de sistemas de un electrón.
Se tiene entonces que lo malo de los métodos ab initio es que son caros . Estos métodos suelen tener una enorme cantidad de tiempo en la computadora central de procesamiento, memoria y espacio en disco. En general, los cálculos ab initio dan muy buenos resultados cualitativos ycuantitativos, pueden dar resultados cada vez más precisos se las moléculas no son de tamaños muy grandes.
Semiempiricos
Estos cálculos configuran con la misma estructura general como un cálculo Hartree Fock. En este método se trata corregir los errores introducidos por la omisión de partes del cálculo , el método se paramétrica , por ajuste de curvas en unos pocos parámetros o números , con el fin de darel mejor acuerdo posible con los datos experimentales .
Tiene como ventaja que es mucho más rápido que los cálculos ab initio.

La desventaja es que este tipo de cálculo es que los resultados pueden ser errados. Sin embargo si la molécula que se está calculado es similar a las moléculas en la base de datos utilizada para parametrizar el método, los resultados pueden ser muy buenos. Si lamolécula que se está calculado es significativamente diferente de cualquier cosa en el conjunto de parametrización, las respuestas pueden ser muy pobres.
Este tipo de cálculos ha tenido mucho éxito en la descripción de la química orgánica. Sin embargo, los métodos semiempíricos se han diseñado específicamente para la descripción de la química inorgánica.
Método DFT (Density Functional Theory)
Es unmétodo alternativo a la ecuación de Schrödinger, donde el funcional de la energía es minimizado con respecto a la densidad electrónica. Es uno de los métodos más utilizados en las cálculos cuánticos de la estructura electrónica.
Programas2:
Gaussian: Este programa calcula analíticamente las primeras derivadas de diferentes energías, de modo que este cálculo se utiliza para optimizar geometrías,determinar constantes de fuerza y polarizabilidad; para obtener frecuencias de vibraciones, análisis de población, momentos multipolares eléctricos y propiedades electrostáticas (potencial, campo eléctrico y gradientes).
Gamess: permite resolver la ecuación de Shrodinger electrónica mediante diferentes métodos (hertree Fock ab initio,semiempirico), así como calcular diversas propiedades...