Hesaplamalı kimya, kimyasal sistemlerin incelenmesi için bilgisayar modellerinin ve simülasyon tekniklerinin uygulanmasına odaklanan bir kimya dalıdır. Kimyasal özellikleri ve reaktiviteleri hesaplamak ve tahmin etmek için hesaplamalı yöntemler kullanılır. Tipik olarak sayısal matematik, istatistik, bilgisayar programlama ve kimyasal sistemlerin grafiksel gösterimlerinin kullanımını içerir. Hesaplamalı kimya, moleküler yapı, ligand-reseptör etkileşimleri, elektrostatik kuvvetler, bağlanma ilgileri, termodinamik özellikler, kuantum mekaniği, reaksiyon yolları ve faz diyagramları gibi çeşitli konuları incelemek için kullanılabilir.
Hesaplamalı kimya, atom düzeyindeki kimyasal süreçlerin sonuçlarını tahmin etmek ve yorumlamak için modern hesaplama donanımını ve gelişmiş algoritmaları uygular. Geleneksel moleküler modelleme tekniklerini daha güçlü bilgisayar destekli simülasyon algoritmalarıyla birleştirir. Donanım ve yazılımın bu kombinasyonu, normalde tamamlanması çok zor veya zaman alıcı olacak görevlerin gerçekleştirilmesine olanak tanır. Özellikle, deneylerden çok daha ayrıntılı simülasyonlar çalıştırılabilir ve bir dizi biyolojik ve kimyasal sistem hakkında atomik düzeyde bilgi üretilebilir.
Hesaplamalı kimya, farmasötik geliştirme ve ilaç tasarımı alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. İlaç şirketlerinin pahalı ve zaman alıcı laboratuvar deneyleri olmadan potansiyel ilaç adaylarını geliştirmesine, modellemesine ve değerlendirmesine olanak tanır. Ayrıca kimyasal reaksiyonları hızlandırmak için kullanılabilecek yeni katalizörleri tanımlamak ve incelemek için de kullanılır. Ek olarak hesaplamalı kimya, tıp, havacılık ve enerji uygulamalarına yönelik gelişmiş malzemeler veya nanoyapılar gibi yeni malzemelerin geliştirilmesine yardımcı olmak için kullanılır.
Gelişmiş bilgisayar donanımını ve gelişmiş yazılımı birleştirerek hesaplamalı kimya, birçok endüstriyi ve akademik disiplini taradı. Dünyanın her yerindeki modern kimyagerler için karmaşık kimyasal sistemleri keşfetmelerine ve açıklamalarına yardımcı olan önemli bir araç haline geldi.
