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Kimia komputasi Química computacional 计算化学 Обчислювальна хімія Kimika konputazional 計算化学 كيمياء محوسبة Komputika kemio Química computacional Вычислительная химия Výpočetní chemie Chemia obliczeniowa Computational chemistry 계산화학 Chimie numérique Beräkningskemi Química computacional Computationele chemie Chimica computazionale Υπολογιστική χημεία
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計算化学（けいさんかがく、computational chemistry）とは、計算によって理論化学の問題を取り扱う、化学の一分野である。複雑系である化学の問題は計算機の力を利用しなければ解けない問題が多いため、計算機化学と呼ばれることもあるが、両者はその言葉の適用範囲が異なっている。 近年のコンピュータの処理能力の発達に伴い、実験、理論と並ぶ第三の研究手段と考えられるまでに発展した。主に以下の手法を用いて化学の問題を取り扱う。 * 分子軌道法（MO法） * 分子動力学法（MD法） * モンテカルロ法（MC法） * 分子力学法（MM法） * 密度汎関数法（DFT法） Komputika kemio estas branĉo de kemio kiu utiligas komputilojn por helpi solvi kemiajn problemojn. Ĝi uzas la rezultojn de teoria kemio, por verki komputilajn programojn por kalkuli la strukturojn kaj atributojn de molekuloj kaj solidoj. Dum ĝiaj rezultoj kutime komplementigas informon akiritan per kemiaj eksperimentoj, ĝi povas iukaze antaŭvidi antaŭe neobservitajn kemiajn fenomenojn. Ĝi estas vaste uzata por konstrukcii novajn drogojn kaj materialojn. La química computacional és una branca de la química que utilitza ordinadors per ajudar a resoldre problemes químics. Utilitza els resultats de la química teòrica, incorporats en algun programari per calcular les estructures i les propietats de molècules i cossos sòlids. Tot i que els resultats obtinguts normalment complementen la informació de proves químiques, poden, en alguns casos, predir fenòmens químics que no han estat experimentats. La química computacional és àmpliament utilitzada en el disseny de nous fàrmacs i materials. 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. 계산화학 또는 컴퓨터 화학(Computational Chemistry)이란 계산으로 이론화학의 문제를 다루는 화학의 분야 중 하나이다. 복잡계인 화학 문제는 컴퓨터의 힘을 이용하여야만 풀 수 있는 문제가 많다. 컴퓨터를 이용한 경우 전산화학이라 불리기도 한다. 컴퓨터 화학은 분자나 원자, 또는 원자 구성 입자들을 나타내는 수학 방정식의 컴퓨터 조작을 통해 이들 입자의 행동을 연구하는 학문이다. 최근의 컴퓨터 처리능력 발달에 의해 실험, 이론과 어깨를 나란히 하는 제 3의 연구 수단이 될 정도로 발전하였다. 주로 다음과 같은 수법을 이용해 화학 문제를 다룬다. * 분자궤도함수 이론 (MO : Molecular Orbital) * 분자동역학 (MD : Molecular Dynamics) * 몬테카를로 방법 (MC : Monte Carlo) * 분자역학 (MM : Molecular Mechanics) * 밀도범함수이론 (DFT : Density Functional Theory) La chimie numérique ou chimie informatique, parfois aussi chimie computationnelle, est une branche de la chimie et de la physico-chimie qui utilise les lois de la chimie théorique exploitées dans des programmes informatiques spécifiques afin de calculer structures et propriétés d'objets chimiques tels que les molécules, les solides, les agrégats atomiques (ou clusters), les surfaces, etc., en appliquant autant que possible ces programmes à des problèmes chimiques réels. La frontière entre la simulation effectuée et système réel est définie par le niveau de précision requis et/ou la complexité des systèmes étudiés et les théories employées lors de la modélisation. Les propriétés recherchées peuvent être la structure (géométrie, relations entre constituants), l'énergie totale, l'énergie d'in 计算化学（computational chemistry）是理论化学的一个分支，主要目的是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质，例如总能量、偶极矩、四极矩、、等，并用以解释一些具体的化学问题。计算化学这个名词有时也用来表示计算机科学与化学的交叉学科。 La química computacional es una rama de la química que utiliza modelos computacionales para ayudar a estudiar y resolver problemas químicos a través de la aplicación de técnicas y simulaciones computacionales de sistemas moleculares. Utiliza teorías, conceptos y modelos de la química teórica, basados en tratamientos físicos de la materia provenientes de la física clásica, cuántica y la mecánica estadística, incorporados en software científico especialmente diseñado para calcular la estructura y/o las propiedades estáticas y dinámicas de moléculas y agregados moleculares en estado gaseoso y en solución y de cuerpos sólidos. Mientras sus resultados complementan la información que puede obtenerse en experimentos químicos, pueden, en otros casos, predecir fenómenos químicos no observados a la Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program komputer melalui simulasi komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata. Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, , kerapatan elektronik, kereaktifan, frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi Výpočetní chemie je obor chemie, který využívá poznatky teoretické chemie při vytváření počítačových programů, které umožňují počítat struktury a vlastnosti molekul. Např. můžeme získat strukturu molekuly, rozmístění , dipóly, vibrační frekvence a další spektroskopické vlastnosti. Termín počítačová chemie je často používán pro všechny oblasti vědy, kde se překrývají počítačové disciplíny a chemie. Největším problémem, který počítačová chemie v současnosti řeší je teorie elektronové konfigurace. Výpočetní chemie řeší především následující problémy Kimika konputazionala kimikaren adar bat da, problema kimikoak aztertzen eta ebazten laguntzeko konputazio-ereduak erabiltzen dituena teknika konputazionalak eta sistema molekularren simulazioak aplikatuz. Kimika teorikoaren kontzeptu, teoria eta ereduak erabiltzen ditu, fisika klasikoko, mekanika kuantiko eta estatistikoko materiaren tratamendu fisikoetan oinarrituta, software zientifikoetan txertatuta eta molekulen eta agregatu molekularren —gas egoeran eta disoluzioan eta gorputz solidoen— egitura eta/edo propietate estatiko eta dinamikoak kalkulatzeko bereziki diseinatuta. Haien emaitzek esperimentu kimikoetan lor daitekeen informazioa osatzen duten arren, beste kasu batzuetan, orain arte ikusi ez diren fenomeno kimikoak iragar ditzakete jarduera esperimental berriaren diseinua biderat Computational chemistry is a branch of chemistry that uses computer simulation to assist in solving chemical problems. It uses methods of theoretical chemistry, incorporated into computer programs, to calculate the structures and properties of molecules, groups of molecules, and solids. It is essential because, apart from relatively recent results concerning the hydrogen molecular ion (dihydrogen cation, see references therein for more details), the quantum many-body problem cannot be solved analytically, much less in closed form. While computational results normally complement the information obtained by chemical experiments, it can in some cases predict hitherto unobserved chemical phenomena. It is widely used in the design of new drugs and materials. Chemia obliczeniowa – dziedzina chemii teoretycznej, która stosuje programy do modelowania molekularnego implementujące metody chemii kwantowej do rozwiązywania rzeczywistych problemów chemicznych, takich jak przewidywanie właściwości fizyko-chemicznych cząsteczek; izolowanych lub w układach ponadcząsteczkowych. Обчи́слювальна хі́мія (англ. computational chemistry, часто називається також комп'ютерною хімію, але остання є ширшим поняттям та включає в себе ще інші дисципліни) — розділ хімії, що використовує принципи інформатики для розв'язку хімічних задач. Обчислювальна хімія використовує результати теоретичної хімії, що включенні в комп'ютерні програми, для розрахунків хімічної структури, хімічних та фізичних властивостей речовин та їх сумішей у різних агрегатних станах. Зазвичай результати обчислювальної хімії доповнюють інформацію отриману хімічними та фізичними експериментами, хоча часто вона використовується для передбачення властивостей та хімічних явищ, що ще не спостерігалися експериментально. Обчислювальна хімія широко використовується для розробки нових ліків та матеріалів. Вычислительная химия — раздел химии, в котором математические методы используются для расчёта молекулярных свойств, моделирования поведения молекул, планирования синтеза, поиска в базах данных и обработки комбинаторных библиотек. Вычислительная химия использует результаты классической и квантовой теоретической химии, реализованные в виде эффективных компьютерных программ, для вычисления свойств и определения структуры молекулярных систем. В квантовой химии компьютерное моделирование заменило не только традиционные аналитические методы расчета, но во многих случаях и сложный эксперимент. Вычислительная химия позволяет в некоторых случаях предсказать ранее ненаблюдаемые химические явления. الكيمياء الحاسوبية هي فرع من الكيمياء التي تستخدم محاكاة الحاسوب للمساعدة في حل المسائل الكيميائية. كما هو معروف في كيمياء الكم، لا نستطيع أبدا حل معادلة شرودنغر بشكل دقيق وصحيح للأنظمة الكيميائية (مثل الذرات والجزيئات) التي تحتوي على أكثر من إلكترون واحد. بالتالي، تهدف الطرق المستخدمة في الكيمياء الحاسوبية، وهي امتداد مهم للكيمياء النظرية، إلى استخدام تقريبات رياضية فعالة لحل مسائل الكيمياء المختلفة من اجل حساب خصائص عديدة ومهمة للجزيئات مثل الطاقة الكلية، العزم الثنائي القطب (dipole moment)، الترددات الاهتزازية، التفاعلية الكيميائية، وغيرها من الخصائص الكيميائية والفيزيائية. Beräkningskemi är en gren inom kemin som använder datorer som hjälp för att lösa kemiska problem. Den använder resultat från teoretisk kemi, implementerad i datorprogram för att beräkna till exempel strukturer och egenskaper hos molekyler och fasta ämnen. Även om resultaten vanligtvis kompletterar information som inhämtats genom kemiska experiment kan den i vissa fall förutsäga dittills okända kemiska fenomen. Beräkningskemin är brett utbredd inom , skapandet av nya läkemedel och material. La chimica computazionale è quella branca della chimica teorica che si occupa dello sviluppo di modelli matematici, basati sia sulla meccanica classica sia sulla meccanica quantistica, in grado di simulare sistemi chimici, con lo scopo di calcolarne le grandezze fisiche caratteristiche e prevederne le proprietà chimiche. Η υπολογιστική χημεία είναι κλάδος της χημείας που χρησιμοποιεί προσομοιώσεις από υπολογιστές για να βοηθήσει στην επίλυση χημικών προβλημάτων. Χρησιμοποιεί μεθόδους , ενσωματωμένες σε αποτελεσματικά προγράμματα υπολογιστών, για τον υπολογισμό των δομών και των ιδιοτήτων μορίων και στερεών. Είναι απαραίτητη επειδή, εκτός από σχετικά πρόσφατα αποτελέσματα σχετικά με το μοριακό ιόν υδρογόνου (δισόξινο κατιόν), το κβαντικό πρόβλημα πολλών σωμάτων δεν μπορεί να λυθεί αναλυτικά. Ενώ τα υπολογιστικά αποτελέσματα συνήθως συμπληρώνουν τις πληροφορίες που λαμβάνονται από τα χημικά πειράματα, μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να προβλέψουν, μέχρι τώρα μη παρατηρούμενα χημικά φαινόμενα. Χρησιμοποιείται ευρέως στο σχεδιασμό νέων φαρμάκων και υλικών. Computationele chemie is een deelgebied van de scheikunde dat zich richt op het oplossen van scheikundige vraagstukken met behulp van computers. Het gaat daarbij voornamelijk om de structuur en eigenschappen van moleculen en vaste stoffen. Men vertaalt de resultaten van de theoretische chemie naar computerprogramma's om deze eigenschappen te berekenen en interpreteren. Voorbeelden van de berekende eigenschappen zijn: structuur, energie en , lading, dipool- en , trillingsfrequenties, reactiviteit en spectroscopische eigenschappen en de werkzame doorsnede bij botsingen met andere deeltjes.
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Chemia obliczeniowa – dziedzina chemii teoretycznej, która stosuje programy do modelowania molekularnego implementujące metody chemii kwantowej do rozwiązywania rzeczywistych problemów chemicznych, takich jak przewidywanie właściwości fizyko-chemicznych cząsteczek; izolowanych lub w układach ponadcząsteczkowych. Przykładami właściwości fizycznych, które można przewidywać metodami chemii obliczeniowej są struktura cząsteczek (geometria molekularna – sposób ułożenia atomów w cząsteczce, w tym także symetria cząsteczkowa), energia całkowita cząsteczki, energie oddziaływań międzycząsteczkowych, ładunki, momenty dipolowe i momenty multipolowe wyższego rzędu, częstotliwości oscylacji (aktywne w podczerwieni, widma Ramana) i inne właściwości spektroskopowe, reaktywność, przekroje aktywne na zderzenia z innymi cząstkami i wiele innych. Czasami terminem chemia obliczeniowa określa się obszar wspólny dla nauk komputerowych i chemii. Największą poddziedziną chemii obliczeniowej jest teoria konfiguracji elektronowej. 计算化学（computational chemistry）是理论化学的一个分支，主要目的是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质，例如总能量、偶极矩、四极矩、、等，并用以解释一些具体的化学问题。计算化学这个名词有时也用来表示计算机科学与化学的交叉学科。 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. Komputika kemio estas branĉo de kemio kiu utiligas komputilojn por helpi solvi kemiajn problemojn. Ĝi uzas la rezultojn de teoria kemio, por verki komputilajn programojn por kalkuli la strukturojn kaj atributojn de molekuloj kaj solidoj. Dum ĝiaj rezultoj kutime komplementigas informon akiritan per kemiaj eksperimentoj, ĝi povas iukaze antaŭvidi antaŭe neobservitajn kemiajn fenomenojn. Ĝi estas vaste uzata por konstrukcii novajn drogojn kaj materialojn. Ekzemploj de tiaj atributoj estas strukturo (t.e. la atendataj pozicioj de la konsistigaj atomoj), absolutaj kaj relativaj interagaj energioj, distribuo de elektrona ŝargodenso, dupolusaj kaj pli altaj momantoj, vibraj frekvencoj, reakciemo, aŭ aliaj spektroskopiaj kvantoj, kaj kversekcoj por kolizio kun aliaj partikloj. La metodoj kovras kaj statajn kaj dinamikajn situaciojn. En ĉiuj kazoj la komputila tempo pliiĝas rapide kun la grando de la studata sistemo. Tiu sistemo povas esti unu molekulo, grupo de molekuloj aŭ solido. La metodoj estas bazitaj sur teorioj kiuj ampleksas inter alte precizaj, sed taŭgaj nur por malgrandaj sistemo, al tre proksimumaj, sed taŭgaj por tre grandaj sistemoj. La precizaj metodoj nomiĝas dekomencaj metodoj, ĉar ili baziĝas tute sur unuaj principoj. La malpli precizaj metodoj nomiĝas empiriaj aŭ duonempiriaj, ĉar matematika trunkado aŭ iuj eksperimentaj rezultoj, ofte el akcepteblaj modeloj de atomoj aŭ rilataj molekuloj, estas uzataj kun la subtenanta teorio. Ambaŭ aliroj necesigas proksimumojn, aŭ kiel ĝeneraligitaj formoj de ekvacioj laŭ unuaj principoj optimumigitaj por komputi, el sistemoj kun limkondiĉoj kiuj limigas la amplekson de komputado ene de antaŭe difinita fenestro, aŭ finfine el la necesa proksimumo de ekvacioj de kvantuma mekaniko, kiuj ne estas precize solvitaj krom por unuelektronaj sistemoj (ekzemple, la higrogena atomo). Praktike, dekomencaj metodoj finfine konverĝas al la ekzakta solvo se ĉiuj proksimumoj estas sufiĉe malgrandaj. La química computacional és una branca de la química que utilitza ordinadors per ajudar a resoldre problemes químics. Utilitza els resultats de la química teòrica, incorporats en algun programari per calcular les estructures i les propietats de molècules i cossos sòlids. Tot i que els resultats obtinguts normalment complementen la informació de proves químiques, poden, en alguns casos, predir fenòmens químics que no han estat experimentats. La química computacional és àmpliament utilitzada en el disseny de nous fàrmacs i materials. Exemples de propietats i estructures (i de la posició esperada d'àtoms constituents) poden ser l'energia absoluta i , la distribució de càrrega electrònica, el dipol elèctric i moments multipolars superiors, freqüències vibratòries, reactivitat química o altres quantitats espectrals i seccions eficaces per a la col·lisió amb altres partícules. Els mètodes utilitzats cobreixen situacions estàtiques i dinàmiques. En tots els casos, el temps de càlcul augmenta ràpidament a mesura que la mida del sistema estudiat creix. Aquest sistema pot ser una simple molècula, un grup d'aquestes o un cos sòlid. Aquests mètodes, per tant, es basen en teories que van des de l'alta precisió, però apropiats per a petits sistemes, a les bones aproximacions, però apropiades per a grans sistemes. Els mètodes més precisos són anomenats mètodes ab initio, els quals es basen totalment en la teoria dels primers principis. Els menys precisos són anomenats empírics o semiempírics, pel fet que són obtinguts de resultats experimentals, sovint d'àtoms o molècules relacionades, s'usen en conjunt a la teoria. Výpočetní chemie je obor chemie, který využívá poznatky teoretické chemie při vytváření počítačových programů, které umožňují počítat struktury a vlastnosti molekul. Např. můžeme získat strukturu molekuly, rozmístění , dipóly, vibrační frekvence a další spektroskopické vlastnosti. Termín počítačová chemie je často používán pro všechny oblasti vědy, kde se překrývají počítačové disciplíny a chemie. Největším problémem, který počítačová chemie v současnosti řeší je teorie elektronové konfigurace. Výpočetní chemie řeší především následující problémy * Odvozování struktury molekuly hledáním stacionárních bodů na hyperploše energie, poloha těchto bodů odpovídá poloze atomových jader * Uchovávání a vyhledávání dat o chemických entitách (viz ) * Hledání vztahu mezi chemickou strukturou a jejími vlastnostmi (viz QSAR a ) * Hledání optimálních syntetických postupů * Hledání vhodných molekul pro specifické interakce s jinými molekulami (např. léky) Computational chemistry is a branch of chemistry that uses computer simulation to assist in solving chemical problems. It uses methods of theoretical chemistry, incorporated into computer programs, to calculate the structures and properties of molecules, groups of molecules, and solids. It is essential because, apart from relatively recent results concerning the hydrogen molecular ion (dihydrogen cation, see references therein for more details), the quantum many-body problem cannot be solved analytically, much less in closed form. While computational results normally complement the information obtained by chemical experiments, it can in some cases predict hitherto unobserved chemical phenomena. It is widely used in the design of new drugs and materials. Examples of such properties are structure (i.e., the expected positions of the constituent atoms), absolute and relative (interaction) energies, electronic charge density distributions, dipoles and higher multipole moments, vibrational frequencies, reactivity, or other spectroscopic quantities, and cross sections for collision with other particles. The methods used cover both static and dynamic situations. In all cases, the computer time and other resources (such as memory and disk space) increase quickly with the size of the system being studied. That system can be a molecule, a group of molecules, or a solid. Computational chemistry methods range from very approximate to highly accurate; the latter is usually feasible for small systems only. Ab initio methods are based entirely on quantum mechanics and basic physical constants. Other methods are called empirical or semi-empirical because they use additional empirical parameters. Both ab initio and semi-empirical approaches involve approximations. These range from simplified forms of the first-principles equations that are easier or faster to solve, to approximations limiting the size of the system (for example, periodic boundary conditions), to fundamental approximations to the underlying equations that are required to achieve any solution to them at all. For example, most ab initio calculations make the Born–Oppenheimer approximation, which greatly simplifies the underlying Schrödinger equation by assuming that the nuclei remain in place during the calculation. In principle, ab initio methods eventually converge to the exact solution of the underlying equations as the number of approximations is reduced. In practice, however, it is impossible to eliminate all approximations, and residual error inevitably remains. The goal of computational chemistry is to minimize this residual error while keeping the calculations tractable. In some cases, the details of electronic structure are less important than the long-time phase space behavior of molecules. This is the case in conformational studies of proteins and protein-ligand binding thermodynamics. Classical approximations to the potential energy surface are used, typically with molecular mechanics force fields, as they are computationally less intensive than electronic calculations, to enable longer simulations of molecular dynamics. Furthermore, cheminformatics uses even more empirical (and computationally cheaper) methods like machine learning based on physicochemical properties. One typical problem in cheminformatics is to predict the binding affinity of drug molecules to a given target. Other problems include predicting binding specificity, off-target effects, toxicity, and pharmacokinetic properties. Обчи́слювальна хі́мія (англ. computational chemistry, часто називається також комп'ютерною хімію, але остання є ширшим поняттям та включає в себе ще інші дисципліни) — розділ хімії, що використовує принципи інформатики для розв'язку хімічних задач. Обчислювальна хімія використовує результати теоретичної хімії, що включенні в комп'ютерні програми, для розрахунків хімічної структури, хімічних та фізичних властивостей речовин та їх сумішей у різних агрегатних станах. Зазвичай результати обчислювальної хімії доповнюють інформацію отриману хімічними та фізичними експериментами, хоча часто вона використовується для передбачення властивостей та хімічних явищ, що ще не спостерігалися експериментально. Обчислювальна хімія широко використовується для розробки нових ліків та матеріалів. La chimie numérique ou chimie informatique, parfois aussi chimie computationnelle, est une branche de la chimie et de la physico-chimie qui utilise les lois de la chimie théorique exploitées dans des programmes informatiques spécifiques afin de calculer structures et propriétés d'objets chimiques tels que les molécules, les solides, les agrégats atomiques (ou clusters), les surfaces, etc., en appliquant autant que possible ces programmes à des problèmes chimiques réels. La frontière entre la simulation effectuée et système réel est définie par le niveau de précision requis et/ou la complexité des systèmes étudiés et les théories employées lors de la modélisation. Les propriétés recherchées peuvent être la structure (géométrie, relations entre constituants), l'énergie totale, l'énergie d'interaction, les charges, dipôles et moments multipolaires, fréquences vibrationnelles, réactivité ou autres quantités spectroscopiques, sections efficaces pour les collisions, etc. Le domaine le plus représenté de la discipline est le traitement des configurations électroniques des systèmes.L'expression chimie numérique est parfois également utilisée pour désigner tous les champs scientifiques qui recouvrent à la fois la chimie et l'informatique. Вычислительная химия — раздел химии, в котором математические методы используются для расчёта молекулярных свойств, моделирования поведения молекул, планирования синтеза, поиска в базах данных и обработки комбинаторных библиотек. Вычислительная химия использует результаты классической и квантовой теоретической химии, реализованные в виде эффективных компьютерных программ, для вычисления свойств и определения структуры молекулярных систем. В квантовой химии компьютерное моделирование заменило не только традиционные аналитические методы расчета, но во многих случаях и сложный эксперимент. Вычислительная химия позволяет в некоторых случаях предсказать ранее ненаблюдаемые химические явления. Вычислительная химия фактически представляет собой новый способ проведения научных исследований в химии — компьютерный эксперимент и компьютерное моделирование. Традиционно экспериментаторы проводят химические эксперименты с реальными химическими системами, а затем теоретики объясняют результаты этих экспериментов в рамках развитых моделей и теорий. Такой подход до последнего времени был успешным, и сейчас мы знаем основные законы, описывающие химические явления и процессы. Однако часто их точное аналитическое описание возможно только в случае очень простых моделей. Приближенные аналитические методы позволяют расширить набор решаемых задач. Развитие компьютеров в течение последних 60 лет дало возможность решать многие проблемы не только в случае упрощенных моделей, но и для реальных химических процессов и структур. Существует два подхода к проблемам химии: вычислительная квантовая химия и невычислительная квантовая химия. Вычислительная квантовая химия имеет дело численными вычислениями электронных структур молекулярных систем ab initio и полуэмпирические методы, а невычислительная квантовая химия имеет дело с получением аналитических выражений для свойств молекулярных структур и химических реакций. Вычислительную химию (англ. Computational chemistry) не следует путать с математической химией (англ. Mathematical chemistry), занимающейся применением дискретной математики (прежде всего теории графов), кибернетики, теории информации и методов искусственного интеллекта к решению химических проблем и задач. Η υπολογιστική χημεία είναι κλάδος της χημείας που χρησιμοποιεί προσομοιώσεις από υπολογιστές για να βοηθήσει στην επίλυση χημικών προβλημάτων. Χρησιμοποιεί μεθόδους , ενσωματωμένες σε αποτελεσματικά προγράμματα υπολογιστών, για τον υπολογισμό των δομών και των ιδιοτήτων μορίων και στερεών. Είναι απαραίτητη επειδή, εκτός από σχετικά πρόσφατα αποτελέσματα σχετικά με το μοριακό ιόν υδρογόνου (δισόξινο κατιόν), το κβαντικό πρόβλημα πολλών σωμάτων δεν μπορεί να λυθεί αναλυτικά. Ενώ τα υπολογιστικά αποτελέσματα συνήθως συμπληρώνουν τις πληροφορίες που λαμβάνονται από τα χημικά πειράματα, μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να προβλέψουν, μέχρι τώρα μη παρατηρούμενα χημικά φαινόμενα. Χρησιμοποιείται ευρέως στο σχεδιασμό νέων φαρμάκων και υλικών. Παραδείγματα τέτοιων ιδιοτήτων είναι η δομή (δηλαδή οι αναμενόμενες θέσεις των ατόμων), οι απόλυτες και οι σχετικές ενέργειες αλληλεπίδρασης, οι κατανομές πυκνότητας ηλεκτρικού φορτίου, τα δίπολα και οι υψηλότερες πολλαπλές ροπές, οι συχνότητες των δονήσεων, η αντιδραστικότητα ή άλλες φασματοσκοπικές ποσότητες και πιθανότητες σύγκρουσης των σωματιδίων. Beräkningskemi är en gren inom kemin som använder datorer som hjälp för att lösa kemiska problem. Den använder resultat från teoretisk kemi, implementerad i datorprogram för att beräkna till exempel strukturer och egenskaper hos molekyler och fasta ämnen. Även om resultaten vanligtvis kompletterar information som inhämtats genom kemiska experiment kan den i vissa fall förutsäga dittills okända kemiska fenomen. Beräkningskemin är brett utbredd inom , skapandet av nya läkemedel och material. Exempel på sådana egenskaper är struktur (här betydelsen "förväntat läge av de ingående atomerna"), absoluta och relativa (interaktions-)energier, elektroniska , dipol- och högre , - och rotationsfrekvenser samt andra spektroskopiska frekvenser, reaktivitet, och träffyta för spridning mot andra partiklar. De använda metoderna täcker både statiska och dynamiska situationer. I samtliga fall ökar datorernas beräkningstid och behov av andra resurser (som till exempel minnesanvändning och lagringsutrymme) snabbt när systemet som studeras blir större. Systemet ifråga kan vara en enskild molekyl, en grupp molekyler eller ett fast ämne. Riktigt noggranna beräkningar är i regel endast möjliga för små system. Det finns rent kvantmekaniska metoder som enbart stödjer sig på grundläggande kvantmekanik. Dessutom finns det semiempiriska metoder som dessutom använder sig av experimentella resultat. Det rör sig då i regel om allmänt accepterade modeller av atomer och relaterade molekyler som approximerar vissa delar av den underliggande teorin. De rent teoretiska modellerna är i regel noggrannare men kräver mer datorkraft. Både rent kvantmekanska och semi-empiriska tillvägagångssätt medför approximationer. Dessa sträcker sig från att vara förenklade former av postulerade ekvationer som är lättare eller går snabbare att lösa, till approximationer som begränsar systemets storlek (till exempel ), och till grundläggande approximationer av de underliggande ekvationerna som behövs för att över huvud taget hitta en lösning till dem. Exempelvis använder sig alla de rent kvantmekaniska modellerna av som i hög grad förenklar den underliggande Schrödingerekvationen genom att hålla atomkärnorna fixa i beräkningen av elektronernas vågfunktion. I princip kommer de rent kvantmekaniska modellerna att närma sig den exakta lösningen av de underliggande ekvationerna när antalet approximationer minskar. I praktiken är det dock omöjligt att eliminera alla approximationer, och ett visst fel kommer oundvikligen att kvarstå. Målet med beräkningskemi är att minimera detta fel och samtidigt hålla beräkningarna praktiskt genomförbara. La chimica computazionale è quella branca della chimica teorica che si occupa dello sviluppo di modelli matematici, basati sia sulla meccanica classica sia sulla meccanica quantistica, in grado di simulare sistemi chimici, con lo scopo di calcolarne le grandezze fisiche caratteristiche e prevederne le proprietà chimiche. La potenza predittiva delle simulazioni è legata in modo stretto alle caratteristiche delle macchine che si hanno a disposizione per il calcolo. Il numero di operazioni floating-point per secondo (FLOPS) e la capacità di memoria sono i parametri più importanti che determinano la possibilità di eseguire simulazioni in tempi ragionevoli.Nonostante già nei primi anni del XX secolo il supporto teorico per la formulazione dei modelli fosse pronto, il grande sviluppo della chimica computazionale si è avuto a partire dagli ultimi decenni del XX secolo, proprio perché si è iniziato a disporre di sistemi hardware sufficientemente potenti. 計算化学（けいさんかがく、computational chemistry）とは、計算によって理論化学の問題を取り扱う、化学の一分野である。複雑系である化学の問題は計算機の力を利用しなければ解けない問題が多いため、計算機化学と呼ばれることもあるが、両者はその言葉の適用範囲が異なっている。 近年のコンピュータの処理能力の発達に伴い、実験、理論と並ぶ第三の研究手段と考えられるまでに発展した。主に以下の手法を用いて化学の問題を取り扱う。 * 分子軌道法（MO法） * 分子動力学法（MD法） * モンテカルロ法（MC法） * 分子力学法（MM法） * 密度汎関数法（DFT法） Computationele chemie is een deelgebied van de scheikunde dat zich richt op het oplossen van scheikundige vraagstukken met behulp van computers. Het gaat daarbij voornamelijk om de structuur en eigenschappen van moleculen en vaste stoffen. Men vertaalt de resultaten van de theoretische chemie naar computerprogramma's om deze eigenschappen te berekenen en interpreteren. Voorbeelden van de berekende eigenschappen zijn: structuur, energie en , lading, dipool- en , trillingsfrequenties, reactiviteit en spectroscopische eigenschappen en de werkzame doorsnede bij botsingen met andere deeltjes. De term computationele chemie wordt ook gebruikt om wetenschapsgebieden aan te duiden waarin een overlap is tussen informatica en scheikunde, hoewel daarvoor de term sterk in opkomst is. Het berekenen van de verdeling van elektronen in moleculen is een van de belangrijkste activiteiten in de computationele chemie. Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program komputer melalui simulasi komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata. Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, , kerapatan elektronik, kereaktifan, frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein), perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti panas jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia komputasi kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara ilmu komputer dan kimia. Metode ini digunakan bagik pada situasi statis dan dinamis. Dalam seluruh kasus ini, waktu komputerisasi dan sumber lainnya (seperti ruang memori dan cakram) meningkat secara cepat dengan ukuran sistem yang tengah dipelajari. Sistem tersebut dapat berupa sebuah molekul, sebuah gugus molekul, atau sebuah padatan. Metode kimia komputasi terdiri dari metode-metode yang sangat mendekati hingga sangat akurat terhadap penyelesaiannya; yang terakhir biasanya layak bagi sistem kecil saja. didasarkan sepenuhnya pada mekanika kuantum dan konstanta fisika dasar. Metode yang lain disebut sebagai empiris atau karena keduanya menggunakan parameter empiris tambahan. Baik pendekatan ab initio maupun semi-empiris, kedua-duanya melibatkan pendekatan. Pendekatan tersebut dimulai dari bentuk persamaan dasar pertama yang sederhana yang mudah atau cepat diselesaikan, untuk perkiraan yang membatasi ukuran sistem (misalnya, ), hingga perkiraan mendasar terhadap persamaan mendasar yang diperlukan untuk mencapai penyelesaian apa pun. Sebagai contoh, kebanyakan perhitungan ab initio membuat , yang sangat menyederhanakan persamaan Schrödinger yang mendasarinya dengan mengasumsikan bahwa inti tetap ada selama perhitungan. Pada prinsipnya, metode ab initio pada akhirnya menuju pada penyelesaian pasti dari persamaan yang mendasari karena jumlah perkiraan dikurangi. Namun dalam praktiknya, tidak mungkin untuk menghilangkan semua perkiraan tersebut, dan kesalahan residual tetap ada. Tujuan dari kimia komputasi adalah untuk meminimalkan kesalahan residual ini sambil tetap menjaga agar perhitungan dapat dilakukan. Dalam beberapa kasus, perincian struktur elektronik kurang begitu penting dibandingkan perilaku lama dari molekul. Ini adalah kasus dalam studi konformasi protein dan termodinamika pengikat protein-ligan. Perkiraan klasik ke digunakan, karena mereka secara komputasi kurang intensif daripada perhitungan elektronik, untuk memungkinkan simulasi yang lebih lama dari . Selain itu, informatika kimia menggunakan metode yang lebih empiris (dan lebih murah secara komputasi) seperti pemelajaran mesin yang berdasarkan pada sifat fisikokimia. Salah satu masalah khas dalam informatika kimia adalah untuk memprediksi afinitas pengikatan molekul obat dengan target yang diberikan. الكيمياء الحاسوبية هي فرع من الكيمياء التي تستخدم محاكاة الحاسوب للمساعدة في حل المسائل الكيميائية. كما هو معروف في كيمياء الكم، لا نستطيع أبدا حل معادلة شرودنغر بشكل دقيق وصحيح للأنظمة الكيميائية (مثل الذرات والجزيئات) التي تحتوي على أكثر من إلكترون واحد. بالتالي، تهدف الطرق المستخدمة في الكيمياء الحاسوبية، وهي امتداد مهم للكيمياء النظرية، إلى استخدام تقريبات رياضية فعالة لحل مسائل الكيمياء المختلفة من اجل حساب خصائص عديدة ومهمة للجزيئات مثل الطاقة الكلية، العزم الثنائي القطب (dipole moment)، الترددات الاهتزازية، التفاعلية الكيميائية، وغيرها من الخصائص الكيميائية والفيزيائية. تشكل الكيمياء الحاسوبية علما متداخلا بين الكيمياء ، علوم الحاسب، الفيزياء، والرياضيات، تمكن في النهاية من إيجاد حلول نظرية تقريبية وعملية من اجل فهم ودراسة الكثير من الأنظمة الكيميائية المختلفة. Kimika konputazionala kimikaren adar bat da, problema kimikoak aztertzen eta ebazten laguntzeko konputazio-ereduak erabiltzen dituena teknika konputazionalak eta sistema molekularren simulazioak aplikatuz. Kimika teorikoaren kontzeptu, teoria eta ereduak erabiltzen ditu, fisika klasikoko, mekanika kuantiko eta estatistikoko materiaren tratamendu fisikoetan oinarrituta, software zientifikoetan txertatuta eta molekulen eta agregatu molekularren —gas egoeran eta disoluzioan eta gorputz solidoen— egitura eta/edo propietate estatiko eta dinamikoak kalkulatzeko bereziki diseinatuta. Haien emaitzek esperimentu kimikoetan lor daitekeen informazioa osatzen duten arren, beste kasu batzuetan, orain arte ikusi ez diren fenomeno kimikoak iragar ditzakete jarduera esperimental berriaren diseinua bideratuz edo diseinu esperimentalaren arazoetan bestelako ezagutza enpirikorik eza ordezkatuz. non kostu ekonomiko altua duen eta/edo esperimentu enpirikoa ezinezkoa den gaur egungo terminoetan. Kimika konputazionala oso erabilia izan da hainbat hamarkadatan sendagai eta material berrien diseinuan. Arlo horretan aztertutako propietate molekularren adibideak maila atomikoko egitura molekularra (hau da, molekulen atomo osagaiek espazioan duten posizioa, haien arkitektura molekularra definitzen dutenak) eta elektronikoa (hau da, forma molekularraren definizioa osatzen duen molekulan karga elektronikoaren banaketa), energia absolutua eta (aztertzen ari den sistema molekularraren egonkortasunarekin lotutakoa), propietate elektrikoak, hala nola eta goi mailako memento multipolarrak, molekulen espektro infragorria eta beste magnitude batzuk eta beste partikula batzuekin talka egiteko sekzio eraginkorrak aztertzeko aukera ematen duten bibrazio-maiztasunak. Gainera, aitorpen molekularra zehazten duten molekulen interakzio-ahalmena aurreikusteko aukera dago (metodo klasikoekin edo , MM, eta kimika kuantiko metodoarekin, QMrekin deskribatu daiteke), haien erreaktibotasun kimiko orokorra eta espezifikoa aurreikustea egitura elektronikotik eratorritako adierazle ezberdinetan oinarrituta (horrek QM edo QM/MM kimika kuantikoko metodo mistoak behar ditu) eta erreakzio-mekanismoak ere aztertzea. Erabilitako metodoek egoera estatiko eta dinamikoak hartzen dituzte. Kasu guztietan, kalkulu-denbora barne hartzen duten kalkulu-eskakizunak (azterketaren kostu konputazionala) lotuta daude (aztertutako sistemaren tamaina hazi ahala eta/edo eredu eta metodo sofistikatuagoak erabiltzen diren heinean azkar handitzen dena, sistema zehatzago deskribatzea ahalbidetzen dutenak —beti beharrezkoa ez dena—, aztertu nahi diren propietateen arabera) eta informazioa biltegiratzeko ahalmena erabilitako hardwarean. Aztergai dugun sistema izan daiteke molekula isolatu bakar bat —edo hauetako multzo bat agregazio-egoera desberdinetan— edo gorputz solido bat. Oro har, aztergai dugun sistemaren tamainaren eta bertan lor daitekeen zehaztasun mailaren artean, tentsioa dago. Kimika konputazionalaren metodo guztiek nolabaiteko hurbilketa-maila suposatzen dute beren formulazioan, eta, beraz, sistema bat eta bere propietate espezifikoak aztertzeko metodo egoki bat hautatzeko orduan, ezagutu beharreko indarguneak eta ahuleziak dakartza. Egitura aztertzeko erabiltzen diren metodoak, lehen zati handi batean, sailka daitezke metodo klasikoetan edo (MM) eta metodo kuantikoan (QM). Lehenengoak xehetasun atomikora soilik iristen diren bitartean, bigarrenak xehetasun maila elektronikora iristen dira. Metodo kuantikoen barruan, ab initio (lehen printzipioetara) izeneko metodoak eta metodo erdi-enpirikoak bereiz ditzakegu, hurbilketa eta parametro kopuru handiagoa sartzen dutenak (informazio enpirikotik edo goi mailako kalkuluetatik erator daitezkeenak) bere formulazioan. 계산화학 또는 컴퓨터 화학(Computational Chemistry)이란 계산으로 이론화학의 문제를 다루는 화학의 분야 중 하나이다. 복잡계인 화학 문제는 컴퓨터의 힘을 이용하여야만 풀 수 있는 문제가 많다. 컴퓨터를 이용한 경우 전산화학이라 불리기도 한다. 컴퓨터 화학은 분자나 원자, 또는 원자 구성 입자들을 나타내는 수학 방정식의 컴퓨터 조작을 통해 이들 입자의 행동을 연구하는 학문이다. 최근의 컴퓨터 처리능력 발달에 의해 실험, 이론과 어깨를 나란히 하는 제 3의 연구 수단이 될 정도로 발전하였다. 주로 다음과 같은 수법을 이용해 화학 문제를 다룬다. * 분자궤도함수 이론 (MO : Molecular Orbital) * 분자동역학 (MD : Molecular Dynamics) * 몬테카를로 방법 (MC : Monte Carlo) * 분자역학 (MM : Molecular Mechanics) * 밀도범함수이론 (DFT : Density Functional Theory) La química computacional es una rama de la química que utiliza modelos computacionales para ayudar a estudiar y resolver problemas químicos a través de la aplicación de técnicas y simulaciones computacionales de sistemas moleculares. Utiliza teorías, conceptos y modelos de la química teórica, basados en tratamientos físicos de la materia provenientes de la física clásica, cuántica y la mecánica estadística, incorporados en software científico especialmente diseñado para calcular la estructura y/o las propiedades estáticas y dinámicas de moléculas y agregados moleculares en estado gaseoso y en solución y de cuerpos sólidos. Mientras sus resultados complementan la información que puede obtenerse en experimentos químicos, pueden, en otros casos, predecir fenómenos químicos no observados a la fecha, orientando el diseño de nueva actividad experimental o sustituyendo la ausencia de otro conocimiento empírico en problemas donde el diseño experimental tiene asociado un alto costo económico y/o el experimento empírico resulta impracticable en los términos actuales. La química computacional es ampliamente utilizada desde hace varias décadas en el diseño de nuevos medicamentos y materiales. Ejemplos de propiedades moleculares estudiadas en este campo son la estructura molecular a nivel atómico (i.e. la posición de los átomos constituyentes de las moléculas en el espacio, que definen su arquitectura molecular) y electrónico (i.e., la distribución de carga electrónica en la molécula, que completa la definición de la forma molecular), la energía absoluta y relativa (asociada a la estabilidad del sistema molecular en estudio), propiedades eléctricas como el dipolo eléctrico y los momentos multipolares de orden superior, frecuencias vibracionales que permiten estudiar el espectro infrarrojo de moléculas y otras magnitudes espectrales y secciones eficaces para la colisión con otras partículas. Adicionalmente es posible anticipar la capacidad de interacción de las moléculas que determinan el reconocimiento molecular (esto puede describirse con métodos clásicos o de mecánica molecular, MM y con métodos de la química cuántica, QM), anticipar su reactividad químicageneral y específica con base en distintos indicadores derivados de la estructura electrónica (esto requiere métodos de la química cuántica QM o mixtos QM/MM) y también analizar mecanismos de reacción. Los métodos empleados cubren situaciones estáticas y dinámicas. En todos los casos, hay requerimientos computacionales asociados (costo computacional del estudio) que incluyen el tiempo de cálculo (que aumenta rápidamente a medida que el tamaño del sistema estudiado crece y/o se utilizan modelos y métodos más sofisticados, que permiten llegar a describir el sistema con mayor grado de detalle, algo que no siempre es necesario, dependiendo de las propiedades que se pretende estudiar) y la capacidad de almacenamiento de la información en el hardware empleado. El sistema bajo estudio puede ser una única molécula aislada o un grupo de estas en distintos estados de agregación o un cuerpo sólido. En general existe una tensión entre el tamaño del sistema en estudio y el grado de detalle que se puede alcanzar en el mismo. Todos los métodos de la química computacional implican en su formulación algún grado de aproximación, que implica por lo tanto fortalezas y debilidades que deben conocerse a la hora de seleccionar un método adecuado para estudiar un sistema y propiedades concretas del mismo. Los métodos empleados para estudiar la estructura pueden clasificarse en una primera gran división en métodos clásicos o de mecánica molecular (MM) y métodos cuánticos (QM). En tanto los primeros llegan solamente hasta el detalle atómico, los segundos lo hacen hasta el nivel de detalle electrónico. Dentro de los métodos cuánticos, se pueden distinguir los llamados métodos ab initio, (a primeros principios) y los métodos semi-empíricos, que introducen un mayor número de aproximaciones y parámetros (que pueden derivarse de información empírica o de cálculos de mayor nivel) en su formulación.
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