La química computacional es una rama de la química que se centra en la aplicación de modelos informáticos y técnicas de simulación para el estudio de sistemas químicos. Los métodos computacionales se utilizan para calcular y predecir propiedades y reactividades químicas. Por lo general, implica el uso de matemáticas numéricas, estadística, programación informática y representaciones gráficas de sistemas químicos. La química computacional se puede utilizar para estudiar una variedad de temas como la estructura molecular, las interacciones ligando-receptor, las fuerzas electrostáticas, las afinidades de unión, las propiedades termodinámicas, la mecánica cuántica, las vías de reacción y los diagramas de fases.
La química computacional aplica hardware computacional moderno y algoritmos avanzados para predecir e interpretar resultados de procesos químicos a nivel atómico. Combina técnicas tradicionales de modelado molecular con algoritmos de simulación asistidos por computadora más potentes. Esta combinación de hardware y software permite realizar tareas que de otro modo serían demasiado difíciles o llevarían mucho tiempo. En particular, se pueden realizar simulaciones que son mucho más detalladas que los experimentos, lo que produce conocimientos a nivel atómico sobre una variedad de sistemas biológicos y químicos.
La química computacional se utiliza ampliamente en el campo del desarrollo farmacéutico y el diseño de fármacos. Permite a las empresas farmacéuticas desarrollar, modelar y evaluar posibles fármacos candidatos sin experimentos de laboratorio costosos y que requieren mucho tiempo. También se utiliza para identificar y estudiar nuevos catalizadores que pueden utilizarse para acelerar reacciones químicas. Además, la química computacional se utiliza para ayudar en el desarrollo de materiales novedosos, como materiales avanzados o nanoestructuras para aplicaciones médicas, aeroespaciales y energéticas.
Al combinar hardware informático avanzado y software sofisticado, la química computacional se ha extendido por muchas industrias y disciplinas académicas. Se ha convertido en una herramienta esencial para los químicos modernos de todo el mundo, ayudándoles a explorar y explicar sistemas químicos complejos.
