Теоретическая химия — раздел химии, в котором главное место занимают теоретические обобщения, входящие в теоретический арсенал современной химии, например, концепции химической связи, химической реакции, валентности, поверхности потенциальной энергии, молекулярных орбиталей, орбитальных взаимодействий, активации молекул и др. методами физики и математики. Теоретическая химия объединяет принципы и представления, общие для всех ветвей химической науки. В рамках теоретической химии происходит систематизация химических законов, принципов и правил, их уточнение и детализация, построение иерархии. Центральное место в теоретической химии занимает учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных систем. На заре своего развития теоретическая химия была представлена исключительно квантовой химией и была призвана проверять существующие концепции на их соответствие квантовой механике, постоянно производить обновление известных концепций. Однако сложность изучаемых объектов и явлений, а также трудности применения квантовой механики для предсказания и описания химических процессов и явлений, привели к созданию нового раздела теоретической химии — математической химии. С помощью методов математической химии теоретическая химия может создавать собственные теории без обязательного привлечения квантовой механики. В последние годы из математической химии выделилась и сформировалась как самостоятельный раздел теоретической химии со своим понятийным аппаратом, объектами и методами исследования хемоинформатика, основанная на применении методов информатики и искусственного интеллекта (в частности, методов интеллектуального анализа данных и машинного обучения) к решению задач в области химии. К важнейшим разделам современной теоретической химии могут быть отнесены квантовая химия, математическая химия, хемоинформатика, теоретическая химическая кинетика и разделы физической химии. Современная теоретическая химия может быть примерно разделена на исследование химической структуры и исследование химической динамики. Положения теоретической химии используются при изучении сложных систем, например в молекулярной физике.
Ветви теоретической химии
- Квантовая химия
- Применение квантовой механики к химии.
- Математическая химия
- Описание и предсказание молекулярной структуры и ее динамики, а также построение новой химической теории используя математические методы, без обязательного использования квантовой механики.
- Теоретическая физическая химия
- Применение методов теоретической физики для исследования законов, определяющих строение и химические превращения химических веществ при различных внешних условиях.
- Теоретическая химическая кинетика
- Теоретическое исследование динамических систем связанных с химическими реакциями и соответствующих им дифференциальных уравнений.
- Вычислительная химия
- Применение компьютеров для решения химических задач и проблем.
- Хемоинформатика
- Использование информационных методов к решению задач в области химии.
- Молекулярное моделирование
- Методы для моделирования молекулярных структур, обязательно не обращаясь к квантовой механике.
- Молекулярная динамика
- Применение классической механики для моделирования движение ядер ансамбля атомов и молекул.
- 1
- Моделирование внутри - и межмолекулярных взаимодействий и их поверхностей потенциальных энергий через сумму сил взаимодействия.
См. также
Литература
- Глесстон С. Теоретическая химия. М.: ИИЛ, 1950. 632c.
- Дей М. К., Селбин Дж. Теоретическая неорганическая химия. М.: Химия, 1971. 416с.
- Дей М. К., Селбин Дж. Теоретическая неорганическая химия. Пер. с англ. 3-ие изд. М.: Химия, 1976. 568c.
- Корольков Д. В. Теоретическая химия. Том 1. Общие принципы и концепции. М: Академкнига, 2007. 463с. ISBN 978-5-94628-283-3
- Корольков Д. В., Скоробогатов Г. А. Теоретическая химия: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Издательский дом Санкт-Петербургского университета, 2005. 653 с. ISBN 978-5-288-03639-2
- Корольков Д. В., Скоробогатов Г. А. Основы теоретической химии. М. Академия, 2004. 352с. ISBN 5-7695-1442-6
- Пальм В. А. Введение в теоретическую органическую химию. М.: Высшая школа, 1974. 448с.
- Днепровский А. С., Темникова Т. И. Теоретические основы органической химии. Л..: Химия, 1979; 2-ое изд. Л.: Химия, 1991. 558с.
- Николаев Л. А. Теоретическая химия. М.: Высшая школа, 1984. 400c.
- Татевский В. М. Квантовая механика и теория строения молекул. М.: Изд-во МГУ, 1965. 162с.
- Бейдер Р. Атомы в молекулах. Квантовая теория. М.: Мир, 2001. 532c. ISBN 5-03-003363-7
- Общая химия: тенденции развития. М.: Высшая школа, 1989.
- Диалектика развития химии. От истории к теории развития химии. М.: Наука, 1973. 327с.
- Simons J. An Introduction to Theoretical Chemistry
Ссылки
- УДК
- УДК 541 Теоретическая химия
- УДК 544.18 Квантовая химия
- Статьи
- Зоркий П. М. Критический взгляд на основные понятия химии. Российский химический журнал. 1996. Том 40. N.3. с.5-25.
- Зоркий П. М. О фундаментальных понятиях химии. Соросовский образовательный журнал. 1996. N.9. с.47-56.
- Theoretical Chemistry (Chemistry Explained)
- Журналы
- Electronic Journal of Theoretical Chemistry
- Journal of Theoretical and Computational Chemistry
- Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling (Theoretica Chimica Acta)