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La química cuántica es la aplicación de la mecánica cuántica a problemas de química.
Una aplicación de la química cuántica es el estudio del comportamiento de átomos y moléculas, en cuanto a sus propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas y mecánicas, y también su reactividad química, sus propiedades red-ox, redox... pero también se estudian materiales, tanto sólidos extendidos como superficies.
Como los estudios mecanocuánticos sobre átomos se consideran en la frontera entre la química y la física, y no se incluyen por lo general dentro de la química cuántica, frecuentemente se considera como primer cálculo de química cuántica el llevado a cabo por los científicos alemanes Walter Heitler y Fritz London (aunque a Heitler y a London se les suele considerar físicos) sobre la molécula de dihidrógeno (H2) en 1927. El método de Heitler y London fue perfeccionado por los químicos americanos John C. Slater y Linus Pauling, para convertirse en el método de enlace de valencia (o Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP)). En este método, se presta atención particularmente a las interacciones entre pares de átomos, y por tanto se relaciona mucho con los esquemas clásicos de enlaces entre átomos.
Friedrich Hund y Robert S. Mulliken
desarrollaron un método alternativo, en que los electrones se describían por
funciones matemáticas deslocalizadas por toda la molécula. El método de Hund-Mulliken (o de orbitales moleculares) es menos intuitivo para loa químicos,
pero, al haberse comprobado que es más potente a la hora de predecir propiedades que el método de enlace de valencia, es
virtualmente el único usado en los últimos años.
Algunos subtemas de interés en química cuántica son:
La comunidad de científicos que han hecho grandes aportaciones a la química cuántica incluye a:
