A química computacional é um ramo da química que se concentra na aplicação de modelos computacionais e técnicas de simulação para o estudo de sistemas químicos. Métodos computacionais são usados para calcular e prever propriedades químicas e reatividades. Normalmente envolve o uso de matemática numérica, estatística, programação de computadores e representações gráficas de sistemas químicos. A química computacional pode ser usada para estudar uma variedade de tópicos, como estrutura molecular, interações ligante-receptor, forças eletrostáticas, afinidades de ligação, propriedades termodinâmicas, mecânica quântica, vias de reação e diagramas de fase.
A química computacional aplica hardware computacional moderno e algoritmos avançados para prever e interpretar resultados de processos químicos em nível atômico. Ele combina técnicas tradicionais de modelagem molecular com algoritmos de simulação auxiliados por computador mais poderosos. Essa combinação de hardware e software permite tarefas que, de outra forma, seriam muito difíceis ou demoradas para serem concluídas. Em particular, podem ser realizadas simulações muito mais detalhadas do que experimentos, produzindo conhecimento em nível atômico sobre uma variedade de sistemas biológicos e químicos.
A química computacional é amplamente utilizada na área de desenvolvimento farmacêutico e design de medicamentos. Ele permite que as empresas farmacêuticas desenvolvam, modelem e avaliem potenciais candidatos a medicamentos sem experimentos de laboratório caros e demorados. Também é usado para identificar e estudar novos catalisadores que podem ser usados para acelerar reações químicas. Além disso, a química computacional é usada para auxiliar no desenvolvimento de novos materiais, como materiais avançados ou nanoestruturas para aplicações médicas, aeroespaciais e energéticas.
Ao combinar hardware de computador avançado e software sofisticado, a química computacional varreu muitos setores e disciplinas acadêmicas. Tornou-se uma ferramenta essencial para químicos modernos em todo o mundo, ajudando-os a explorar e explicar sistemas químicos complexos.
