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Em um sistema molecular dizemos que o sistema está em equilíbrio quando o somatório
de todas as forças que atuam em cada átomo tendem para zero. Para completar o processo
de MM é necessário um método de comparação entre os passos de otimização. Cada passo
de otimização está relacionado com um pequeno movimento do átomo, em geral na direção
do ponto de equilíbrio, devido à ação do potencial. Em um sistema multi-atômico modificar
as posições dos átomos e calcular a energia total até encontrar um mínimo entre as possíveis
configurações pode ser um tanto quanto trabalhoso. Para isso utilizamos outros recursos
que nos auxiliam na busca da geometria como o método do gradiente conjugado [20]. Além
do método do gradiente conjugado, outros métodos matemáticos de minimização utilizam a
expressão de energia potencial (energia total) como critério de convergência, onde, um sistema
com uma boa geometria, apresenta em geral, diferença de energia entre passos de otimização
menor que 10 −1 kcal/mol Å [20].
2.2 Dinâmica Molecular (DM)
Da MM molecular utilizamos o conceito de CF para resolver as equações de movimento no
tempo, e a resolução dessas equações temporais é então chamada de DM. A DM [23–25]
apresenta conceitualmente algumas características somadas ao processo dinâmico do sistema
molecular e inclui o termo de energia cinética na energia total, o que não acontece em MM que
pois esta representa a otimização de geometria de um sistema molecular à temperatura de zero
Kelvin, ou seja, as velocidades dos átomos são iguais a zero. As principais características da
DM são: resolução das equações de movimento (segunda lei de Newton), no tempo, e ajuste
da temperatura do sistema (no caso do ensemble microcanônico a temperatura é variável pois
a energia total é constante e no ensemble canônico a temperatura é constante).
Como já sabemos se o sistema for conservativo podemos obter a força do sistema a partir
da energia potencial do sistema como descrito pela equação 2.2.
⃗F = − ⃗ ∇U (2.2)
⃗F = m⃗a = m d⃗v
dt = md2 ⃗r
dt 2 (2.3)
⃗a = − ⃗ ∇U
m
(2.4)
d⃗v
dt
d⃗r
dt
= ⃗a (2.5)
= ⃗v (2.6)
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