Page 49 - No5

SZÁMÍTÓGÉPES KÉMIA

változásáról, a közömbösítési
reakcióról fogalmunk sem lesz.) Szilícium-tetraklorid két mole-
Ma a kvantumkémia összefüggése- kula 1,3-dimetilimidazol-2-
it és a napjainkra elérhető számítás- ilidénnel képezett komplexe
technikai kapacitást felhasználva egy
olyan esz-
köz (ha
akarjuk
modell) áll rendel-
kezésre, mely kémi-
ai problémákra ad
választ. A kvantum-
kémia eszközeivel, ha
kell, magyarázni
tudunk jelensége-
ket, de ennél
sokkal többet
is tehetünk: melynek térszerkezete a számítottnak
kísérletek nélkül, csak számítógépet hasz- megfelelő volt. A számítás sikeres volt!
4
nálva megjósolhatunk kémiai folyamato- Lehet tehát számítógépben kémiát csinál-
kat, avagy éppen ismeretlen új molekulák, ni!
anyagok létezését. Mindennek kulcsa Lehet tehát számítógéppel kémiát „csi-
abban rejlik, hogy a kvantumké- nálni”? Azt azért mégsem egészen, hiszen
miai számítások segítségével egy az új anyagot, pl. gyógyszert már nem
atommagokból és elektronokból álló tehát ki tudjuk számolni a különböző állítja elő a számítógép, ahhoz a kísérlete-
rendszer (ilyen például egy molekula) atommag-elrendeződések (tavacska-mole- ző kémikus kell. Ő viszont örül annak, ha
energiája meghatározható az atommagok kulák) energiáját, meg tudjuk mondani, a munkáját segítik a számítások.
2
bármely helyzetében. Az energia ismerete hogy melyikük a legstabilabb. Így még Nyulászi László
nagyon fontos, hiszen minden rendszer az többet tudunk, mint eddig, hiszen a kémi-
ai reakciók irányát is éppen a stabilitás Megjegyzések, hivatkozások
növekedése szabja meg, s a gátakat meg-
A modell olyat is keresve azt is megállapíthatjuk, hogy egy 1. A terepasztal Keszthelyen, a Vadászati
megmutathat, amiről átalakulási folyamat könnyen lejátszó- és Történelmi Modellvasút kiállításon
a kisérlet alapján nem tudunk. dik-e, vagy végbemenetele gátolt. található.
Az eddigiekből remélhetőleg kiderült, http://west-balaton.hu/keszthely-
hogy kvantumkémiai módszerek és számí- muzeum/vadaszati-es-tortenelmi-
energiája minimalizálásá- tógép segítségével ki tudjuk számolni, modellvasut-kiallitas
ra törekszik (illusztráció- illetve meg tudjuk jósolni a molekulák 2. Megjegyzendő, hogy közelítéseket, elha-
nak lásd a Szinva patak vízesését). Ennek tulajdonságait (például geometriáját) és nyagolásokat kell alkalmazni. Általában
alapján meghatározható az atommagok akár más molekulákba való átalakulásának nagyobb rendszerek
elrendeződése egy molekulában, csak meg képességét (azaz kémiai reaktivitását) is. (molekulák) számítása kevésbé pontosan
kell keresni azt az atommag-elrendező- De vajon elég pontosak-e a jóslataink, meg végezhető el, mint a kis rendszereké.
dést, amelyhez a legmélyebb energia tarto- lehet-e bízni bennük? Kellően gondosan Mindazonáltal a ma rendelkezésre álló
zik. A patak analógiájához visszakanyarod- elvégzett számítások esetén nagy bizton- számítógépekkel számos kémiai és bioló-
va ez egy tavacskát jelent, amibe a víz sággal elmondhatjuk, lehet a kisérlethez giai szempontból érdekes rendszerre
belefolyik, és ott megáll. A tavacska ilyen fordulni, a jóslat ellenőrizhető. kellő pontosságú számítás végezhető el.
módon egy molekulát jelképez. Persze Igazolásképpen álljon itt egy saját példa. 3. Hollóczki, O.; Nyulászi, L.
ilyen tavacska több is lehet, s a víz tovább- Az ábrán látható egy különleges szilíci- Organometallics, 2009, 28, 4159.
folyhat egyikből a másikba, amennyiben át umvegyület, melyben a szilícium a szoká- 4. Ghadwal, R. S.; Sen, S. S.; Roesky, H.
tudja lépni a tavakat elválasztó gátat, sos négy helyett hat atomhoz kapcsolódik. W.; Tavcar, G.; Merkel, S.; Salke, D.
végül eljutva a tengerbe. E vegyület stabilitását leíró közlemé- Organometallics, 2009, 28,
Kellően magas gátak esetén azonban a nyünk megjelenése után néhány hónap- 6374.
3
tavacskában a víz sokáig megmarad. Ha pal sikeresen elő is állították a vegyületet,
KÉMIAI PANORÁMA 4. SZÁM, 2010. ÉVFOLYAM 2. SZÁM 49
KÉMIAI PANORÁMA 5. SZÁM, 2011. ÉVFOLYAM 1. SZÁM 49