La quimica computacional: es una rama de la quimica que utiliza computadores para ayudar a resolver problemas quimicos. Utiliza los resultados de la quimica teórica, incorporados en algún software para calcular las estructuras y las propiedades de moleculas y cuerpos sólidos.
1. Simulaciones numéricas en la química ambiental:
Las simulaciones numéricas tienen diferentes objetivos dependiendo de la naturaleza de la tarea a ser simulada:
- Reconstruir y comprender los eventos conocidos (terremotos, maremotos y otros desastres naturales).
- Predecir el futuro o situaciones no observadas (tiempo atmosférico, comportamiento de partículas subatómicas).
Modelos apropiados y análisis de datos:
- Sintonizar apropiadamente los modelos o resolver ecuaciones para reflejar ciertas observaciones, sujetas a las restricciones del modelo (e.g. exploración geofísica de petróleo, lingüística computacional).
- Usar teoría de grafos para modelar redes, especialmente las conexiones individuales, organizaciones y sitios web.
2. Métodos y algoritmos:
Los algoritmos y métodos matemáticos usados en computación científica son variados. Los métodos comúnmente aplicados son:
- Análisis numérico
- Métodos aproximados de diferencias de alto orden mediante series de Taylor y la extrapolación de Richardson.
- Métodos de integración sobre una malla uniforme: regla del rectángulo, regla del trapecio, regla del punto medio, regla de Simpson.
- Método de Runge-Kutta para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias.
- Cálculo de los factores LU vía eliminación Gaussiana.
- Transformada de Fourier discreta y sus aplicaciones.
- Métodos de time-stepping para sistemas dinámicos.
3. Espectrometría de masas:
La Espectrometría de Masas es una técnica analítica instrumental de alta sensibilidad capaz de identificar cualitativa y cuantitativamente, y de forma inequívoca, cualquier tipo de mezclas de sustancias. Asimismo esta técnica permite también determinar la masa molecular de un compuesto, así como de los diversos fragmentos que resultan de la rotura controlada del mismo dando estos una información muy valiosa sobre la estructura de la molécula.
