Kimia komputasi
Metode teori fungsi rapatan ("Density functional theory", DFT) merupakan salah satu metode komputasi yang digunakan untuk perhitungan kimia melalui penyelesaian persamaan Schrödinger secara sederhana karena didasarkan pada kerapatan elektron. DFT pertama kali diletakkan pada pijakan teoritis oleh Walter Kohn dan Pierre Hohenberg melalui kerangka teorema Hohenberg–Kohn (H–K). DFT dibangun dengan pemikiran bahwa energi elektronik sistem dapat didefinisikan sebagai persamaan dari kebolehjadian rapatan elektron, ρ. Untuk sistem dengan elektron sejumlah n, ρ(r) menggambarkan kerapatan elektron total dalam ruang lingkup tertentu, r. Berdasarkan pada formalisme DFT, energi elektronik E dianggap sebagai fungsi dari rapatan elektron E[ρ]. Keuntungan dari metode ini adalah tidak terpengaruh oleh ukuran sistem, di mana pada metode "ab initio", kompleksitas fungsi gelombang akan semakin meningkat dengan bertambahnya jumlah elektron, namun dalam DFT peubah kerapatan elektron dijaga tetap dan tidak terpengaruh oleh ukuran sistem.
Kimia organik fisik
Karena interaksi kompleks yang timbul dari penolakan elektron elektron, solusi aljabar dari persamaan Schrödinger hanya dimungkinkan untuk sistem dengan satu elektron seperti atom hidrogen, H, H, dll.; namun, dari model sederhana ini muncul orbital orbital orbital atom (s, p, d, f) dan ikatan (σ, π) yang baru. Dalam sistem dengan banyak elektron, fungsi gelombang multielektron secara keseluruhan menggambarkan semua sifat mereka sekaligus. Fungsi gelombang tersebut dihasilkan melalui penambahan linear dari fungsi gelombang elektron tunggal untuk menghasilkan tebakan awal, yang berulang kali dimodifikasi sampai energi yang terkait diminimalkan. Ribuan tebakan sering dibutuhkan sampai ditemukan solusi yang memuaskan, jadi perhitungan semacam itu dilakukan oleh komputer yang kuat. Yang penting, solusi untuk atom dengan banyak elektron memberi sifat seperti diameter dan elektronegativitas yang mencerminkan data eksperimental dan pola yang ditemukan di tabel periodik. Solusi untuk molekul, seperti metana, memberikan representasi yang tepat dari struktur elektronik mereka yang tidak dapat diperoleh dengan metode eksperimental. Alih-alih empat ikatan-σ diskrit dari karbon ke setiap atom hidrogen, teori memprediksi satu set dari empat orbital molekul ikatan yang terdistribusi di seluruh molekul. Demikian pula, struktur elektronik 1,3-butadiena sebenarnya menunjukkan delokalisasi orbital molekul ikatan-π yang merentang melalui keseluruhan molekul daripada dua ikatan rangkap terisolasi seperti yang diperkirakan oleh Struktur Lewis yang sederhana.