Computational Chemistry Notes

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Química Computacional (Edición 2025-2026) es una guía completa de nivel universitario para estudiantes de grado y posgrado. Diseñada para estudiantes de grado, máster, máster en filosofía y doctorado, ofrece un programa de estudios completo, preguntas de opción múltiple y cuestionarios para exámenes e investigación, lo que facilita la construcción de conceptos, la revisión rápida y la autoevaluación.

📚 Resumen del programa de estudios
Esta edición abarca un curso completo de Química Computacional organizado por unidades con preguntas de opción múltiple y cuestionarios. Cada unidad presenta conceptos esenciales, métodos computacionales y habilidades de resolución de problemas.

🔬 Unidad 1: Introducción a la Química Computacional
Historia y evolución, alcance, papel en la investigación y la industria, comparación con métodos experimentales, software/herramientas, requisitos de hardware, fundamentos de lenguajes de programación, manejo y visualización de datos, ética y reproducibilidad.

⚛ Unidad 2: Fundamentos de la Química Cuántica
Principios de la mecánica cuántica, ecuación de Schrödinger, operadores y observables, postulados, métodos de aproximación, principio variacional y teoría de perturbaciones, partícula en una caja, números cuánticos, aproximación de Born-Oppenheimer, espín y principio de exclusión de Pauli.

🧬 Unidad 3: Teoría de Orbitales Moleculares y Estructura Electrónica
Orbitales atómicos, hibridación, LCAO, diagramas de OM, Hartree-Fock y SCF, correlación electrónica, DFT, conjuntos de bases, potenciales de núcleo efectivos y pseudopotenciales, métodos ab initio vs. semiempíricos.

🧪 Unidad 4: Métodos Computacionales para Propiedades Moleculares
Superficies de energía potencial y puntos estacionarios, técnicas de optimización geométrica, análisis de frecuencia vibracional, estados de transición, momentos dipolares y polarizabilidades, efectos de disolventes: modelos implícitos y explícitos, espectros UV-Vis, potenciales electrostáticos, análisis conformacional y perfiles energéticos.

🏗 Unidad 5: Mecánica Molecular y Campos de Fuerza
Principios, campos de fuerza (AMBER, CHARMM, OPLS, GROMOS), parámetros de enlace/ángulo/torsión, interacciones no enlazantes, minimización de energía, aplicaciones biomoleculares, QM-MM, visualización.

🏃 Unidad 6: Simulaciones de Dinámica Molecular
Teoría y principios, ecuaciones de Newton, métodos de integración, termostatos y barostatos, condiciones de contorno, análisis de trayectorias, muestreo mejorado, simulaciones biomoleculares, software MD.

🎲 Unidad 7: Métodos de Monte Carlo en Química
Fundamentos, muestreo aleatorio, algoritmo Metropolis, equilibrio de fases, recocido simulado, mecánica estadística, MC-MD híbrido, cálculos de energía libre, criterios de convergencia.

🌡 Unidad 8: Termodinámica y Cinética Computacionales
Propiedades termodinámicas, coordenadas de reacción, teoría del estado de transición, perturbación de energía libre, ciclos catalíticos, entropía y entalpía, Monte Carlo cinético, efectos de disolventes, validación con datos.

🎶 Unidad 9: Espectroscopía Computacional
IR y Raman, espectros UV-Vis, teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo (TD-DFT), desplazamientos de RMN, fundamentos de EPR, efectos de espín-órbita, comparación con experimentos, aplicaciones estructurales.

💡 Unidad 10: Aplicaciones de la Química Computacional
Diseño y acoplamiento de fármacos, QSAR, catálisis, diseño de materiales, química ambiental, fotoquímica, química verde y aplicaciones de sostenibilidad, integración de IA, tendencias futuras.

✨ Esta app está inspirada en los autores: Dr. Alexander, T. Imran, Dr. Jonathan, A. Qureshi.

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