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Chimica computazionale

Indice Chimica computazionale

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.

35 relazioni: Affinità elettronica, Chimica teorica, Cinetica chimica, CNDO, Dinamica molecolare, Energia di ionizzazione, Equazione di Schrödinger, FLOPS, Hardware, Interazione di configurazione, Massachusetts Institute of Technology, Meccanica classica, Meccanica molecolare, Meccanica quantistica, Metodo ab initio, Metodo Coupled Cluster, Metodo di Hartree-Fock, Metodo di Hückel, Metodo MCSCF, Metodo Monte Carlo, Metodo Tight Binding, Modello matematico, Quantum Monte Carlo, Risonanza paramagnetica elettronica, Simulazione, Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, Spettroscopia infrarossa, Spettroscopia rotazionale, Spettroscopia XAS, Superficie di energia potenziale, Teoria del funzionale della densità, Teoria perturbativa di Møller-Plesset, Termodinamica, Università del Minnesota, XX secolo.

Affinità elettronica

In chimica, l'affinità elettronica è l'ammontare di energia scambiata, ovvero rilasciata o assorbita, quando un elettrone è aggiunto ad un atomo neutro isolato in fase gassosa (in condizioni di gas monoatomico) per formare uno ione gassoso con una carica di −1.

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Chimica teorica

La chimica teorica è la branca della chimica che si occupa di fornire i fondamenti teorici ai fenomeni chimici osservati.

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Cinetica chimica

La cinetica chimica è quella branca della chimica che studia la velocità di reazione e i fattori che la influenzano.

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CNDO

Il metodo CNDO (Complete Neglect of Differential Overlap) è uno dei primi metodi semiempirici a essere stato utilizzato nell'ambito della chimica quantistica.

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Dinamica molecolare

Si identifica in generale con il termine dinamica molecolare quell'insieme di tecniche computazionali di simulazione che, mediante l'integrazione delle equazioni del moto, permette di studiare la dinamica di evoluzione di un sistema fisico e chimico a livello atomico e molecolare.

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Energia di ionizzazione

L'energia di ionizzazione di un atomo o di una molecola è l'energia minima richiesta per allontanarne un elettrone e portarlo a distanza infinita, a e in condizioni di energia cinetica nulla.

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Equazione di Schrödinger

In meccanica quantistica l'equazione di Schrödinger è un'equazione fondamentale che determina l'evoluzione temporale dello stato di un sistema, ad esempio di una particella, di un atomo o di una molecola.

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FLOPS

In informatica FLOPS è un'abbreviazione di FLoating point Operations Per Second e indica il numero di operazioni in virgola mobile eseguite in un secondo dalla CPU.

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Hardware

L'hardware è la parte fisica di un computer, ovvero tutte quelle parti elettroniche, elettriche, meccaniche, magnetiche, ottiche che ne consentono il funzionamento.

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Interazione di configurazione

L'interazione di configurazione (CI) è un metodo post-Hartree-Fock utilizzato per risolvere l'equazione di Schrödinger non relativistica, applicata ad un sistema chimico quantistico, sfruttando l'approssimazione di Born-Oppenheimer.

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Massachusetts Institute of Technology

L'Istituto di tecnologia del Massachusetts (in inglese: Massachusetts Institute of Technology, MIT) è una delle più importanti università di ricerca del mondo con sede a Cambridge, nel Massachusetts (Stati Uniti).

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Meccanica classica

Con il termine meccanica classica si intende generalmente, in fisica e in matematica, l'insieme delle teorie meccaniche (con i loro relativi formalismi) sviluppate fino alla fine del 1904 e comprese all'interno della fisica classica.

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Meccanica molecolare

La meccanica molecolare è quella branca delle chimica computazionale che si prefigge lo scopo di descrivere le molecole (solitamente molecole di dimensione medio-grande) tramite le leggi della fisica classica, individuando così una serie di caratteristiche delle molecole che possono essere assimilabili alle leggi della fisica classica nonostante si stia parlando di oggetti quantomeccanici.

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Meccanica quantistica

La meccanica quantistica (anche detta fisica quantistica o teoria dei quanti) è la teoria della meccanica attualmente più completa, in grado di descrivere il comportamento della materia, della radiazione e le reciproche interazioni con particolare riguardo ai fenomeni caratteristici della scala di lunghezza o di energia atomica e subatomica, dove le teorie precedenti risultano inadeguate.

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Metodo ab initio

I metodi ab initio sono utilizzati in chimica e fisica quantistica per risolvere l'equazione di Schrödinger senza introdurre alcun parametro determinato da misure sperimentali (metodologia invece tipica dei metodi semi-empirici) ma tramite l'uso di metodi ed approssimazioni matematiche.

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Metodo Coupled Cluster

Il metodo Coupled Cluster (CC) è una tecnica di calcolo utilizzata per descrivere sistemi a molte particelle.

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Metodo di Hartree-Fock

Il metodo Hartree-Fock, talvolta abbreviato in HF è un metodo approssimato di fisica computazionale, molto utilizzato anche in chimica (chimica computazionale e chimica teorica) per simulare sistemi quantistici fermionici.

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Metodo di Hückel

Il metodo di Hückel, conosciuto anche come metodo degli orbitali molecolari di Hückel (HMO), proposto da Erich Hückel nel 1930, consiste in un semplice metodo LCAO utilizzato per la determinazione delle energie degli orbitali molecolari di sistemi π rappresentati da idrocarburi con legami coniugati, risultando applicabile a molecole quali ad esempio l'etilene, il benzene e il butadiene.

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Metodo MCSCF

Il metodo MCSCF, dall'inglese Multi-Configurational Self-Consistent Field, in italiano Campo Auto-Consistente Multi-Configurazionale, è un metodo post-Hartree-Fock utilizzato in chimica quantistica nel calcolo computazionale.

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Metodo Monte Carlo

Visualizzazione tridimensionale di una simulazione estremamente grande di un problema di Instabilità di Rayleigh-Taylor - ''Lawrence Livermore National Laboratory'' I Metodi Monte Carlo sono un'ampia classe di metodi computazionali basati sul campionamento casuale per ottenere risultati numerici.

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Metodo Tight Binding

Il metodo Tight Binding, in italiano "legame stretto", rappresenta una metodica di calcolo sfruttata tipicamente per determinare la struttura elettronica e il gap di banda di conduttori e semiconduttori.

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Modello matematico

Un modello matematico è una rappresentazione quantitativa di un fenomeno naturale.

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Quantum Monte Carlo

Il quantum Monte Carlo (QMC) consiste in una grande famiglia di algoritmi sfruttati per simulazioni di sistemi quantistici nei campi di studio della fisica della materia condensata e della chimica computazionale.

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Risonanza paramagnetica elettronica

La risonanza paramagnetica elettronica o risonanza di spin elettronico, nota come EPR (dall'inglese Electron Paramagnetic Resonance) o ESR (Electron Spin Resonance), è una tecnica spettroscopica impiegata per individuare e analizzare specie chimiche contenenti uno o più elettroni spaiati (chiamate specie paramagnetiche).

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Simulazione

Nelle scienze applicate per simulazione si intende un modello della realtà che consente di valutare e prevedere lo svolgersi dinamico di una serie di eventi o processi susseguenti all'imposizione di certe condizioni da parte dell'analista o dell'utente.

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Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare

La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, detta anche spettroscopia NMR (dall'inglese nuclear magnetic resonance), è un metodo spettroscopico basato sulle proprietà magnetiche dei nuclei di alcuni atomi e isotopi.

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Spettroscopia infrarossa

La spettroscopia infrarossa o spettroscopia IR è una tecnica spettroscopica di assorbimento normalmente utilizzata nel campo della chimica analitica e della caratterizzazione dei materiali, oltre che in chimica fisica per lo studio dei legami chimici.

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Spettroscopia rotazionale

La spettroscopia rotazionale (o spettroscopia a microonde) riguarda la misurazione delle transizioni energetiche tra stati rotazionali quantizzati di molecole in fase gas.

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Spettroscopia XAS

La spettroscopia XAS (X-ray Absorption Spectroscopy) studia l'andamento del coefficiente di assorbimento di una sostanza in funzione dell'energia della radiazione incidente nella regione dei raggi X, da prima di una soglia di assorbimento fotoelettrico a circa 1000 eV dopo la soglia.

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Superficie di energia potenziale

Una superficie di energia potenziale è generalmente utilizzata nell'ambito dell'approssimazione adiabatica (o di Born-Oppenheimer), in meccanica quantistica e meccanica statistica, per creare modelli per le reazioni chimiche e le interazioni in semplici sistemi chimici e fisici.

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Teoria del funzionale della densità

La teoria del funzionale della densità (Density Functional Theory, DFT) è una teoria quantistica microscopica per lo studio di sistemi a molti elettroni (atomi, molecole, solidi, ecc.).

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Teoria perturbativa di Møller-Plesset

La teoria perturbativa di Møller-Plesset (MPn) è un metodo ab initio post-Hartree-Fock utilizzato nel calcolo computazionale di chimica quantistica.

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Termodinamica

La termodinamica è la branca della fisica classica che studia e descrive le trasformazioni termodinamiche indotte dal calore e dal lavoro in un sistema termodinamico, in seguito a processi che coinvolgono cambiamenti delle variabili di stato temperatura ed energia.

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Università del Minnesota

L'Università del Minnesota (in inglese University of Minnesota, spesso abbreviato U of M, o semplicemente "U") è un'università degli Stati Uniti d'America con sedi a Minneapolis e Saint Paul.

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XX secolo

È il secondo secolo dell'età contemporanea, un secolo caratterizzato dalla rivoluzione russa, dalle due guerre mondiali e dai regimi totalitari, intervallate dalla grande depressione del 29 nella prima metà del secolo e dalla terza rivoluzione industriale fino all'era della globalizzazione nella seconda metà.

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