Здравствуйте! Честно, пишу данное сообщение, чтобы скачать с сайта файлы по линейной алгебре. Очень благодарен автору данного ресурса за помощь в изучении вышмата, благодаря ему я сильно улучшил знания. Квантовая химия - это теоретический раздел химии, который является подмножеством раздела "физическая химия". Очень интересно выходит: поступив на химфак и выбрав данную отрасль для реализации своих научных интересов, вы легко сможете претендовать на защиту учёной степени физико-математических наук. Всё просто: в научной химии можно быть либо синтетиком, либо теоретиком, либо... АНАЛИТИКОМ. Синтетики обычно занимаются получением различных веществ с помощью практических методов химии, анализируют вещества с помощью физических методов, таких как ЯМР,  ЭПР, РФА, ИК-спектроскопия, РСА и другие... Не пугайтесь непонятных сокращений, всё просто: эти методы помогают тем или иным образом сделать определённый вывод о структуре, формуле или природе исследуемого вещества. РФА поможет установить элементный состав вещества (чаще всего неорганического), ИК - спектр соединения даст информацию о структуре вещества посредством сопоставления полученных частот в инфракрасной области в виде пиков с известными частотами колебаний определённой химической связи. Да, например, молекула воды H2O имеет 3*(2+1) - 6 = 3 колебательные моды, то есть, 3 кривые потенциальной энергии (следствие из квантовой химии), на которых можно выделить около минимума параболу, описывающую гармонические колебания в молекуле (на этой параболе можно начертить много дискретных уровней, которые квантуют осциллятор). Остальные методы: ЯМР, ЭПР, РСА, свойственны больше при анализе органических соединений. Но ладно, слишком долго уже идёт разговор о спектроскопии и тп =)

Видите, физические методы в химии играют невероятно большую роль. Без них ни один синтетик не справится с получением химически чистого вещества, потому что "на глаз" непонятны его состав и структура. Так физические методы находят приложение в синтетической отрасли. Но есть ещё один метод, он самый спорный, но сейчас его развитие идёт с очень большой скоростью. Представьте, что Вы сидите за компьютером, отлично знаете теорию химии (физическую, квантовую, органическую, неорганическую), математику, программирование, и моделируете реакцию... Дело в том, что с развитием компьютерных технологий развивается вся наука в целом. И это коснулось химии. Вы действительно можете спрогнозировать для химической реакции(кстати, химическая реакция в физической химии - это просто объект изучения с помощью методов физики и математики):

1. Кинетику, то есть, за сколько времени реакция полностью завершится или придёт в равновесие, в какой момент времени будет определённое количество вещества в реакционной смеси и тп. 1.1* Механизм, который следует из кинетики, но сейчас мы увидим, что тут такое не сработает, и тут как раз и заключается важность знания теории, потому что численные методы квантовой химии "посчитают" энергии барьеров от реагентов к продуктам, но... Сколько этих барьеров(элементарных реакций) в сложной реакции, каков их тип и тп? 2. Термодинамику, то есть, возможна ли реакция вообще в данных условиях (температура, давление), с каким выходом она пройдёт, каково состояние равновесия, как его сместить в дальнейшем в сторону продуктов. 2.1* Да, тут всё прозрачно: если заданы реагенты и продукты ВАМИ, тогда численные методы легко "дадут" Вам всю термодинамическую информацию. Как было отмечено в пункте (1.1*), надо самостоятельно задать, ПРЕДПОЛОЖИТЬ, стадии, через которые идёт реакция, в каком растворителе, как это растворитель влияет на переходные состояния, через которые реагенты станут продуктами и тому подобное... Для ясности приведу пример:  Вы отлиный синтетик, проделали кучу труда для получения определённых соединений одной группы(похожих на себя, например, Вашей задачей было придумать, как внедрять CF3 - фрагменты по двойной связи, которая сопряжена с ароматическим кольцом, то есть, оптимизировать реакцию получения CF3 - замещённых сопряжённых с ароматикой алкенов), избрали СВОЙ метод, чтобы потом опубликовать в каком-либо журнале статью. Но вот незадача... Вы лишь предполагали механизмы, по которым шла реакция, и некоторые ароматические фрагменты при двойной связи очень странно влияли на присоединение "кирпичика" CF3 к молекуле. Вы не можете это никак объяснить. Только предположения. Что делать? Ответ прост: идите к квантовикам, скажите им свои догадки о механизме реакции, они Вам посчитают результаты различных путей протекания. И если окажется, что предположенные механизмы плохо описывают эксперимент, надо будет предпологать ещё больше и/или вносить коррективы(включать растворитель в переходное состояние, увеличивать количество стадий, менять конформации переходных состояний и тому подобное), и в конечном счёте Вы можете расшифровать механизм реакции! И эта статья будет ядерной, а вот статья с кучей веществ, которые Вы наварили, и не сделали никаких выводов из этого, будет в низкорейтинговом журнале. Конечно, не у всех есть время таким заниматься, у каждой лаборатории свои задачи, но всё же... Я сам в лаборатории квантовой химии, и могу сказать, что это очень интересно! Занимаясь квантовой химией, Вы сможете моделировать реакции, усовершенствовать существующие теории и многое крутое! Но для того чтобы комфортно развиваться в данной области, надо отлично знать линейную алгебру, математический анализ, программирование(особенно языки для статобработки, такие как R), матстат, тервер, основы общей химии, физической химии и многое другое! Отлично, какие программы помогут Вам делать моделирование различных молекул? 1. Gaussian

2. GaussView

3. Chemcraft

На этом закончу обзор методов квантовой химии, за которыми стоит невероятная теоретическая база, которая развивается и развивается, причём даже не успевают выходить книги по новым методам, поскольку это глупо: с таким уровнем развития теорий просчёта реакций книга устареет быстрее, чем выйдет... Поэтому сейчас почти всё о современной квантовой химии нужно узнавать из обзоров и статей. Если честно, я сам студент 2 курса. Месяц назад начал трудиться в квантовой химии, в моделировании реакций и силовых полях. И мне очень нравится, поэтому решил поделиться с Вами своими мыслями и наблюдениями на этот счёт :)

Благодарю за внимание! Успехов Вам в жизни: научной и не только!