Molekulyar mexanikada bağ deformasiya enerjisinin hesablanması.  Molekulyar mexanika üsulları

Molekulyar mexanikada bağ deformasiya enerjisinin hesablanması. Molekulyar mexanika üsulları

MOLEKULAR MEXANİKA

(atom potensialları üsulu), hesablanmış empirik. Geomun təyini üsulu. molekulların xüsusiyyətləri və enerjisi. E molekulunun enerjisinin ola biləcəyi fərziyyəsinə əsaslanaraq. ola biləcək depozitlərin cəmi ilə təmsil olunur bağ uzunluqları r, bağ bucaqları a və dihedral (burulma) bucaqları t ilə bağlıdır (uyğun enerji komponentləri E st, E şaft və E torus ilə işarələnir). Bundan əlavə, enerjinin ümumi ifadəsində həmişə van der Waals qarşılıqlı təsirini əks etdirən E vdv termini var. valentliyə bağlı olmayan atomlar və E soyuq üzvü , elektrostatiki nəzərə alaraq qarşılıqlı əlaqə atomlar və effektiv atom yüklərinin mövcudluğunun müəyyən edilməsi. Beləliklə, molekulun ümumi enerjisi cəmi ilə təmsil olunur:

İlk iki termini hesablamaq üçün ən çox mexanikadan məlum olanlardan istifadə olunur Hooke qanunu(metodun adı belədir):

Analitik. məsələn, enerji E torusunun ifadəsi. C 2 H 6 molekulu üçün aşağıdakı formaya malikdir:

Harada potensial daxili maneə fırlanma. E vdv və E cool enerjiləri model potensialları üçün Lennard-Cons və ya Bukingem düsturlarından istifadə etməklə hesablanır (bax. Molekullararası qarşılıqlı təsirlər, Qeyri-valent qarşılıqlı təsirlər). Seçimlər İstifadə olunan bütün tənliklərdə a, r 0, a 0 və s. təcrübəni təmin edəcək şəkildə seçilir. struktur və termokimyəvi. standart olaraq seçilmiş ən sadə molekullar üçün məlumatlar (karbohidrogenlər üçün standart molekullar CH 4, C 2 H 6 və bəzi başqalarıdır). Alınan parametrlər toplusu daha sonra müəyyən bir sinif birləşmələrin molekullarının xüsusiyyətlərini hesablamaq üçün istifadə olunur. (məsələn, doymuş karbohidrogenlər, spirtlər və s.), həmçinin öyrənilməmiş maddələrin öyrənilməsi üçün. M. m metodundan istifadə etməklə hesablama enerjinin hər birini minimuma endirməkdən ibarətdir. optimal verən əmanətlər. r, a və t dəyərləri və bütövlükdə E molekulunun enerjisi. mütəxəssis. Kompüter proqramları kvant kimyəvi proqramlardan daha az kompüter vaxtı tələb edir. hesablamalar və proqnozların dəqiqliyi struktur və termokimyəvi xəta ilə müqayisə edilə bilər. ölçmələr.

M. m metodu parçalanma həndəsəsinin tam təsviri üçün məlumat əldə etməyə imkan verir. Əsasən uyğunlaşanlar vəziyyəti və potensialın səthindəki yəhər nöqtələrində. enerji (PPE), eləcə də geom. kristaldakı strukturlar. Yaranma istilikləri, gərginlik enerjiləri, ayrı-ayrı konformerlərin enerjiləri və konformasiyalara maneələrin hündürlüyü də müəyyən edilir. çevrilmələr, salınım tezliyi, elektrik paylanması. yük, dipol momentləri, kimyəvi NMR spektrlərində sürüşmələr, kimyəvi sürətlər. r-tionlar və s. M. m-nin tətbiq dairəsi böyükdür: sadə molekullardan polisaxaridlərə və zülallara qədər. Digər üsullarla, xüsusən də qaz elektronlarının difraksiyası və rentgen struktur analizi ilə birlikdə geom təyininin etibarlılığı və dəqiqliyi. xüsusiyyətləri artır.

Tarazlıq vəziyyətində molekulların struktur parametrlərinin və enerjisinin hesablanması əsasında molekuldaxili və molekullararası imkanlar. araşdırma mövzusunu təşkil edən hərəkətlər deyirlər. natiqlər.

M. m. 60-cı illərdə işlənib hazırlanmışdır. 20-ci əsr T. Hill və A. I. Kitaiqorodski. Termini 1958-ci ildə L.Bartell təklif etmişdir.

Lit.: Daşevski V.Q., Üzvi molekulların konformasiya analizi, M., 1982; Burkert U., Ellinger N. L., Molekulyar mexanika, trans. İngilis dilindən, M., 1986; KoffiU., Ivens M., Grigolini P., Molecular and Spectra, trans. İngilis dilindən, M., 1987. B.C. Mastryukov.


Kimya ensiklopediyası. - M.: Sovet Ensiklopediyası. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Digər lüğətlərdə "MOLEKULAR MEXANİKA"nın nə olduğuna baxın:

    molekulyar mexanika- Molekulyar Mexanika Molekulyar mexanika Modelin fiziki əsasını təsvir etmək üçün klassik mexanikadan istifadə edən molekulyar modelləşdirməyə yanaşmalardan biri. Atomlar (elektronlu nüvələr) müvafiq ... ... olan nöqtə kütlələri ilə təmsil olunur. Nanotexnologiya üzrə ingiliscə-rusca izahlı lüğət. - M.

    Molekulların fırlanma və tərcümə (tərcümə) hərəkətini, həmçinin molekuldaxili hərəkətləri: atomların və atom qruplarının vibrasiyalarını, konformasiya hərəkətlərini öyrənir. yenidən qurulması, fərdi dayaqların fırlanması. fraqmentlər və s. Bu hərəkətlərin xarakterik vaxtları... ... Kimya ensiklopediyası

    Molekulyar fizika fizikanın molekulyar quruluşunu nəzərə alaraq cisimlərin fiziki xassələrini öyrənən bir sahəsidir. Molekulyar fizikanın problemləri fiziki statistika, termodinamika və fiziki kinetikanın metodlarından istifadə etməklə həll edilir, onlar... ... Vikipediya

    Fizikanın fizikanın öyrənildiyi bir sahəsi. St. va tel fərqli. onların mikroskopikliyi nəzərə alınmaqla yığılma halları. (molekulyar) quruluş. M.f.-nin problemləri. fiziki üsullarla həll edilir. statistika, termodinamika və fizika. kinetik, onlar öyrənmə ilə əlaqədardır...... Fiziki ensiklopediya

    Continuum mexanika Continuum Klassik mexanika Kütlənin saxlanması qanunu impulsun saxlanması qanunu ... Wikipedia

    Fizikanın mikroskopik (molekulyar) quruluşunu nəzərə alaraq müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində olan cisimlərin fiziki xassələrini öyrənən fizikanın bölməsi. M.f.-nin problemləri. fiziki statistika, termodinamika və...... üsulları ilə həll edilir. Böyük Sovet Ensiklopediyası

    Fizikanın molekulyar quruluşunu nəzərə alaraq müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində olan cisimlərin fiziki xassələrini öyrənən fizikanın bölməsi. Molekulyar fizikadan, bərk cisim fizikasından, fiziki kinetikadan, fiziki... ensiklopedik lüğət

    - (yun. μηχανική maşınqayırma sənəti) maddi cisimlərin hərəkətini və onlar arasındakı qarşılıqlı əlaqəni öyrənən fizikanın sahəsi. Mexanikada hərəkət cisimlərin və ya onların hissələrinin kosmosda nisbi mövqeyinin zamanla dəyişməsidir.... ... Vikipediya

    Kvant mexanikası Qeyri-müəyyənlik prinsipi Giriş... Riyazi tərtib... Əsas... Vikipediya

Kitablar

  • Ümumi fizika kursunda mexanika və molekulyar fizika. Ümumi fizika dərsliyi, Landau L.D.. Kitab mexanika və molekulyar fizikada ən mühüm fundamental anlayış və modellərə qısa girişdir. Şübhəsiz ki, giriş dərsliyi kimi faydalı olacaq...

Molekulyar mexanika, (kvant kimyası üsullarından fərqli olaraq) sistemin elektronlarının açıq şəkildə nəzərə alınmadığı bir model əsasında molekulların həndəsi quruluşunu və enerjisini aprior təyin etmək üçün üsullar toplusudur. Kvant kimyəvi modellərində birbaşa hesablamalara məruz qalan potensial enerji səthi burada müxtəlif mürəkkəblik dərəcələrinin müəyyən empirik funksiyaları ilə yaxınlaşdırılır, məsələn, atomların qoşa qarşılıqlı təsir potensiallarının cəmidir. Molekulun sözdə güc sahəsini təyin edən bu potensial funksiyalar molekulun hesablanmış və eksperimental xüsusiyyətləri arasında razılıq əldə etmək üçün ədədi dəyəri optimal şəkildə seçilən bəzi parametrləri ehtiva edir. Ən sadə halda parametrlər tarazlıq nüvələrarası məsafələr (bağ uzunluqları) və bağ bucaqları, həmçinin qüvvə sabitləri, yəni atom cütlərini birləşdirən elastik qüvvələrin sərtlik əmsallarıdır. Metod bu parametrlərin bir molekuldan digərinə ötürülə biləcəyi fərziyyəsinə əsaslanır ki, bəzi sadə molekullar üçün seçilmiş parametrlərin ədədi qiymətləri daha mürəkkəb digər birləşmələrin xassələrinin proqnozlaşdırılmasında istifadə olunsun.

Molekulyar mexanikanın ən sadə modelləri bağların uzanmasını, bağın deformasiyasını və dihedral (burulma) bucaqlarını, valent bağlı olmayan atomların qarşılıqlı təsirini, həmçinin van der Vaals qarşılıqlı təsiri, elektrostatik töhfələri və s. nəzərə alır:

U = U yüksəliş + U def + U torso + U hava + U el-stat.

Hər bir termin üçün müəyyən bir analitik ifadə yazılır (məsələn, Kulon funksiyası ilə təsvir olunan, lakin bəlkə də parametrlər kimi tam olmayan yüklərlə elektrostatik töhfənin enerjisi U el-stat.) və müvafiq funksiyaların parametrləri baza molekullarının bəzi xassələrinə uyğun olaraq tənzimlənir. Məsələn, hesablama dəqiqliyi üçün çox yüksək tələblərə malik olmayan doymuş karbohidrogenlərin potensial funksiyasını təsvir etmək üçün təxminən on parametr kifayətdir.

Bütün sadalanan töhfələrin cəmi nüvələrin həndəsi konfiqurasiyasından asılı olaraq molekulun enerji U-nu müəyyən edir və öyrənilən molekulun tarazlıq həndəsi konfiqurasiyasını tapmaq üçün kompüter proqramından istifadə edərək minimum U-nu müəyyən etmək lazımdır. çoxölçülü potensial səthlərdə stasionar nöqtələrin axtarışı üçün. Beləliklə, tədqiqatçının praktiki hərəkətləri ən çox başlanğıc həndəsəsini təyin etmək və minimum enerji vəziyyətindən həndəsi parametrləri optimallaşdırmaq üçün bir proqram çağırmaq üçün gəlir. Çıxışda yaranan struktura baxılır və lazım olduqda enerji və onun komponentləri təhlil edilir.

Müasir kimyəvi təcrübədə molekulyar mexanikanın rolunu çox qiymətləndirmək çətindir. Bütün hesablama problemləri yalnız yaxşı işlənmiş minimumlaşdırma prosedurlarına aid olduğundan, hətta kifayət qədər aşağı gücə malik fərdi kompüterlərdə də ağlabatan vaxt ərzində böyük poliatomik molekulların strukturunu təhlil etmək mümkündür. Kompüter ekranında bir molekulun quruluşunu görmək, onu müxtəlif bucaqlardan araşdırmaq, sterik maneələr haqqında ortaya çıxan fərziyyələri yoxlamaq bacarığı və s. işində əvəzsiz köməklik göstərir. Molekulyar mexanika molekulyar konstruktor rolunu oynayır: bizi maraqlandıran molekulun strukturunun ilkin qiymətləndirilməsi üçün çox vaxt arayış ədəbiyyatında lazımi məlumatları axtarmağa vaxt itirməkdənsə, molekulu kompüterdə yığmaq daha asandır. Kvant kimyası üsullarından istifadə etməklə molekulyar quruluşu daha yüksək səviyyədə hesablayarkən, ilkin yaxınlaşma kimi molekulyar mexanikadan istifadə etməklə tapılan molekulyar nüvələrin koordinatlarından istifadə etmək faydalıdır. Bir çox problemlər üçün, məsələn, konformasiya analizi, molekulyar mexanika üsullarından istifadə edərək modelləşdirmə səviyyəsi keyfiyyət və hətta kəmiyyət nəticələr üçün kifayət qədər kifayətdir.

Bununla belə, nəticə əldə etməyin asanlığı bəzən qəbuledilməz olsa belə, bu texnikadan istifadə etmək istəyinə səbəb olur. Hər bir konkret vəziyyətdə, yeni bir əlaqənin xüsusiyyətlərini modelləşdirərkən istifadə edilməli olan proqram versiyasının hansı birləşmə sinifləri üçün parametrləşdirildiyini soruşmaq lazımdır. Həndəsi konfiqurasiyalar üçün kobud səhvlər mümkün olsa da, enerji hesablamalarına xüsusi diqqət yetirilməlidir.

MOLEKULAR MEXANİKA(atom potensialları üsulu), hesablanmış empirik. Geomun təyini üsulu. molekulların xüsusiyyətləri və enerjisi. Bir molekulun enerjisinin E ola biləcəyi fərziyyəsinə əsaslanaraq. ola biləcək depozitlərin cəmi ilə təmsil olunur bağ uzunluqları r, bağ bucaqları a və dihedral (burulma) bucaqları t ilə bağlıdır (uyğun enerji komponentləri E st, E şaft və E torus ilə işarələnir). Bundan əlavə, enerjinin ümumi ifadəsində həmişə van der Waals qarşılıqlı təsirini əks etdirən E vdv termini var. valentliyə bağlı olmayan atomlar və elektrostatiki nəzərə alan E sərin üzvü. qarşılıqlı əlaqə atomlar və effektiv atom yüklərinin mövcudluğunun müəyyən edilməsi. Beləliklə, molekulun ümumi enerjisi cəmi ilə təmsil olunur:

İlk iki termini hesablamaq üçün Hooke mexanikasından məlum olan qanun ən çox istifadə olunur (buna görə də metodun adı):

Analitik. məsələn, enerji E torusunun ifadəsi. C 2 H 6 molekulu üçün aşağıdakı formaya malikdir:

burada V 3 - potensial. daxili maneə fırlanma. E vdv və E cool enerjiləri model potensialları üçün Lennard-Cons və ya Bukingem düsturlarından istifadə etməklə hesablanır (bax Molekullararası qarşılıqlı təsirlər, Qeyri-valent qarşılıqlı təsirlər). İstifadə olunan bütün tənliklərdə k r, k a, r 0, a 0 və s. parametrlər təcrübəni təmin edəcək şəkildə seçilir. struktur və termokimyəvi. standartlar kimi seçilmiş ən sadə molekullar üçün məlumatlar (karbohidrogenlər üçün standart molekullar CH 4, C 2 H 6 və bəzi başqalarıdır). Alınan parametrlər toplusu daha sonra müəyyən bir sinif birləşmələrin molekullarının xüsusiyyətlərini hesablamaq üçün istifadə olunur. (məsələn, doymuş karbohidrogenlər, spirtlər və s.), həmçinin öyrənilməmiş maddələrin öyrənilməsi üçün. Molekulyar mexanika metodundan istifadə edərək hesablama enerjinin hər birinin minimuma endirilməsindən ibarətdir. optimal verən əmanətlər. r, a və t dəyərləri və bütövlükdə molekulun enerjisi E. mütəxəssis. Kompüter proqramları kvant kimyəvi proqramlardan daha az kompüter vaxtı tələb edir. hesablamalar və proqnozların dəqiqliyi struktur və termokimyəvi xəta ilə müqayisə edilə bilər. ölçmələr.

Molekulyar mexanika üsulu parçalanma həndəsəsinin tam təsviri üçün məlumat əldə etməyə imkan verir. Əsasən uyğunlaşanlar vəziyyəti və potensialın səthindəki yəhər nöqtələrində. enerji (PPE), eləcə də geom. kristaldakı strukturlar. Yaranma istiliyi, gərginlik enerjisi, ayrı-ayrı konformerlərin enerjisi və konformasiyalara maneələrin hündürlükləri də müəyyən edilir. çevrilmələr, salınım tezliyi, elektrik paylanması. yük, dipol momentləri, kimyəvi. NMR spektrlərində sürüşmələr, kimyəvi nisbətlər. r-tionlar və s. Molekulyar mexanikanın tətbiq dairəsi genişdir: sadə molekullardan polisaxaridlərə və zülallara qədər. Digər üsullarla, xüsusən də qazla birlikdə

Yarı empirik üsullar

MNDO metodu (1977) ən çox yayılmış yarı empirik üsullardan biridir.

Əsas təxminlər: differensial üst-üstə düşmənin qismən laqeydliyi birləşmələrin strukturunu optimallaşdırmağa imkan verir (valentlik bağları, bucaqlar, dihedral bucaqlar). İstiqamətliliyi nəzərə alır R-orbitallar.

Yarı empirik üsullar universal deyil. Parametrləşdirmənin aparıldığı birləşmələr sinfi və ya qrupu üçün kifayət qədər dəqiq nəticələr verirlər. Empirik məlumatlar adətən spektral məlumatlardan əldə edilir.

Metod nəzəri mexanikanın anlayışlarına əsaslanır. Metod molekulu klassik mexanikada olduğu kimi potensial funksiyalar tərəfindən idarə olunan müəyyən atomlar toplusu kimi nəzərdən keçirir.

Enerjinin atomlararası məsafədən r asılılığı Morze əyrisi ilə təsvir olunur. Enerji minimumu tarazlıq məsafəsinə uyğundur r 0 . Morze potensial əyrisinin analitik ifadəsi mürəkkəbdir.

Sual, əksər hallarda r 0-da dəyişiklik kiçik bir sahədə baş verməsi ilə sadələşdirilir. Morze əyrisinin bu bölgəsində Huk qanunu real enerji əyrisinə yaxşı yaxınlaşmadır. Hooke qanununun forması var:

,

burada U potensial enerjidir, k sabitdir.

Kimyəvi bağın potensial enerjisini və ya büzülməsini hesablamaq sadədir və kompüterdən çox vaxt tələb etmir.

Rabitə uzunluğu seçilmiş ərazidən kənara çıxarsa, potensial enerjinin ifadəsinə kub termini (r-r 0) 3 əlavə edilir. Onda potensial funksiya aşağıdakı formanı alır:

+ k 2 (r-r 0) 3

Əlaqə bucağı tarazlıq qiymətindən q 0 kənara çıxarsa, qarşılıqlı təsir enerjisinin bucaq deformasiya potensialı artır.Potensial funksiya da (q 0 -q) 2 ilə mütənasib olur.

Tarazlıq bucağı dəyərindən böyük sapmalar üçün bucaq fərqinin kubuna mütənasib düzəlişlər etmək lazımdır.

Növbəti düzəliş burulma bucaqları tarazlıq dəyərindən kənara çıxdıqda enerjinin dəyişməsi ilə bağlıdır.

Kimyəvi bağların uzunluğunun, əlaqə bucaqlarının və burulma bucaqlarının dəyişməsi ilə əlaqəli qarşılıqlı təsirlərin birləşməsinə valent qüvvə sahəsi deyilir.

Daha dəqiq hesablamalarda van der Vaalsın qarşılıqlı təsirini nəzərə almaq lazımdır.

Molekulda qütb qrupları varsa, elektrostatik qarşılıqlı təsir və dipol-dipol qarşılıqlı əlaqəsi baş verir.

Molekulyar mexanika metodunda bütün nəzərdə tutulan qarşılıqlı təsirlər bir molekuldan digərinə ötürülür ki, bu da hesablamaları asanlaşdırır.

Beləliklə, molekulun mexaniki modeli yaradılır. Kompüter proqramlarının məqsədi verilmiş modelə uyğun olan optimal strukturu və enerjini tapmaqdır.

Bu yanaşma bu gün kvant mexanikası üçün əlçatmaz olan ən mürəkkəb sistemləri öyrənməyə imkan verir.

Kvant kimyası üsullarının əsas üstünlüyü elektron strukturun təyini olaraq qalır.

Molekulyar mexanika, (kvant kimyası üsullarından fərqli olaraq) sistemin elektronlarının açıq şəkildə nəzərə alınmadığı bir model əsasında molekulların həndəsi quruluşunu və enerjisini aprior təyin etmək üçün üsullar toplusudur. Düzünü desək, Molekulyar Mexanika (MM) bir molekulun klassik qüvvələr tərəfindən bir yerdə saxlanılan müəyyən kütləli nöqtələr dəsti kimi təqdim edilməsinə əsaslanan molekulyar quruluşu təyin etmək üçün bir üsuldur. Molekulyar mexanikaya çox vaxt atom-atom potensialı funksiyaları metodu da deyilir. Bu üsul molekulun enerjisinin E-nin bağ uzunluqları r, bağ bucaqları və dihedral (burulma) bucaqlarına aid edilə bilən töhfələrin cəmi ilə təmsil oluna biləcəyi fərziyyəsinə əsaslanır.

Molekulyar enerjiyə töhfələrə elastik bağlama enerjisi (Huk qanunu ilə təsvir olunur), bağ bucaqlarının və məkan bucaq deformasiyalarının əyilmə enerjiləri, elektrostatik və van der Waals qarşılıqlı təsirlərinin enerjiləri daxildir. Bundan əlavə, enerjinin ümumi ifadəsində həmişə valentlik əlaqəsi olmayan atomların van der Vaals qarşılıqlı təsirini əks etdirən Eudv termini və atomların elektrostatik qarşılıqlı təsirini nəzərə alan və effektiv atom yüklərinin mövcudluğunu müəyyən edən Ekul termini var. .

Molekulyar mexanika metodu münasib hesablama xərcləri ilə böyük molekulyar sistemlər və klasterlər üçün enerjini minimuma endirməyə uğurla imkan verir. Molekulyar mexanika metodundan istifadə edilən hesablamaların nəticələri güc sahəsinin parametrləşdirilməsindən asılıdır. Parametrlərin ədədi dəyəri molekulun hesablanmış və eksperimental xüsusiyyətləri arasında razılıq əldə etmək üçün seçilir. Parametrlər tarazlıq nüvələrarası məsafələr (bağ uzunluqları) və bağ bucaqları, həmçinin qüvvə sabitləri, yəni atom cütlərini birləşdirən elastik qüvvələrin sərtlik əmsallarıdır. Molekulyar mexanikanın ən sadə modelləri bağın uzanmasını (Ustr.), valentlik deformasiyasını (Udef.) və dihedral (burulma) bucaqlarını (Utors.), valent bağlı olmayan atomların qarşılıqlı təsirini, həmçinin van der Waals qarşılıqlı təsirini (Uvdv.) nəzərə alır. ), elektrostatik töhfələr (Uel-stat.) və s. :

U = Urast + Udef + Utors + Uvdv + Uel-stat (1)

Hər bir termin üçün müəyyən bir analitik ifadə yazılır (məsələn, elektrostatik töhfənin enerjisi Uel-stat., Coulomb funksiyası ilə təsvir edilir, lakin bəlkə də parametrlər kimi tam olmayan yüklərlə) və müvafiq parametrlərin parametrləri funksiyaları əsas molekulların bəzi xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq tənzimlənir. Məsələn, hesablama dəqiqliyi üçün çox yüksək tələblərə malik olmayan doymuş karbohidrogenlərin potensial funksiyasını təsvir etmək üçün təxminən on parametr kifayətdir.

Molekulyar mexanika metodu bütün sərbəstlik dərəcələrini nəzərə almaqla molekulun potensial enerjisini qiymətləndirmək üçün hesablama modeli kimi də xidmət edə bilər. Molekulyar mexanika metodundan istifadə edərək hesablama, bütövlükdə molekulun məsafələr, əlaqə bucaqları, dihedral bucaqlar və enerji E-nin optimal dəyərlərini verəcək enerji töhfələrinin hər birini minimuma endirməkdən ibarətdir. Molekulyar mexanika metodundan istifadə edərək hesablamaları idarə edən xüsusi kompüter proqramları kvant-kimyəvi hesablamalara nisbətən daha az kompüter vaxtı tələb edir və bu üsulla struktur və enerji proqnozlarının dəqiqliyi əksər hallarda struktur və termokimyəvi ölçmələrin xətası ilə müqayisə edilə bilər.

Molekulyar mexanika metodu zəmin vəziyyətində və potensial enerji səthində (PES) yəhər nöqtələrində müxtəlif konformerlərin həndəsəsinin tam təsviri üçün məlumat əldə etməyə imkan verir, həmçinin kristallarda və amorflarda strukturun həndəsəsini ( şüşəvari) cisimlər. Bu üsul həm də əmələ gəlmə istiliyini, gərginlik enerjisini, ayrı-ayrı konformerlərin enerjisini və konformasiya çevrilmələrinə maneələrin hündürlüyünü təyin etmək, vibrasiya tezliklərini və dipol momentlərini təyin etmək, elektrik yükünün paylanmasını təyin etmək və s. üçün uğurla tətbiq olunur. Molekulyar mexanikanın tətbiq dairəsi genişdir: sadə molekullardan mürəkkəb metal komplekslərinə, polisaxaridlərə və zülallara qədər. Digər üsullarla, xüsusən də qaz elektronlarının difraksiyası və rentgen struktur analizi ilə birlikdə həndəsi xüsusiyyətlərin təyin edilməsinin etibarlılığı və dəqiqliyi artır.

Molekulyar mexanika metodu tətbiq edilmir: 1) xassələri orbital qarşılıqlı təsirlər kimi elektron effektlərlə müəyyən edilən modelləşdirmə sistemləri üçün və 2) kimyəvi bağların qırılması halında.

Molekulyar mexanika üsulu ilə struktur parametrlərinin və tarazlıq vəziyyətində olan molekulların enerjisinin hesablamalarına əsaslanaraq, Monte Karlo metodundan (təsadüfi dəyişənlərin modelləşdirilməsi ilə riyazi məsələlərin həlli üsulu) istifadə etməklə tədqiq olunan sistemlərin termodinamik parametrlərini öyrənmək mümkündür. və statistik qiymətləndirmələrin qurulması) və molekulyar dinamika metodundan istifadə etməklə sistemdə molekuldaxili və molekullararası hərəkətlərin mümkünlüyü.