Шаровидная модель - Ball-and-stick model

Пластиковая шариковая модель пролина

В химии , то модель шарико-палки является молекулярная модель из химического вещества , которое должно отображаться как трехмерное положение атомов и связей между ними. Атомы обычно представлены сферами , соединенными стержнями, которые представляют собой связи. Двойные и тройные связи обычно представлены двумя или тремя изогнутыми стержнями, соответственно, или, поочередно, правильно расположенными стержнями для сигма- и пи- связей. В хорошей модели углы между стержнями должны быть такими же, как углы между связями , а расстояния между центрами сфер должны быть пропорциональны расстояниям между соответствующими атомными ядрами . Химический элемент каждого атома часто обозначается цветом сферы.

В модели шара и палки радиус сфер обычно намного меньше длины стержня, чтобы обеспечить более четкое представление об атомах и связях по всей модели. Как следствие, модель не дает четкого представления о пространстве, занимаемом моделью. В этом аспекте шаровые модели отличаются от моделей , заполняющих пространство (калот) , где радиусы сфер пропорциональны радиусам атомов Ван-дер-Ваальса в том же масштабе, что и расстояния между атомами, и поэтому показывают занимаемое пространство, но не облигации.

Компьютерная шарообразная модель циклогексана .

Шариковые модели могут быть физическими артефактами или виртуальными компьютерными моделями . Первые обычно строятся из наборов для молекулярного моделирования , состоящих из нескольких винтовых пружин, пластиковых или деревянных палочек и нескольких пластиковых шариков с предварительно просверленными отверстиями. Цвета сферы обычно соответствуют раскраске CPK . Некоторые университетские курсы по химии требуют, чтобы студенты покупали такие модели в качестве учебных материалов.

История

Шариковая модель метана 1865 года Хофманна (CH 4 ). Более поздние открытия опровергли эту геометрию.

В 1865 году немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн первым создал молекулярные модели в виде шариков и палочек. Он использовал такие модели на лекции в Королевском институте Великобритании .

Специализированные компании изготавливают комплекты и модели на заказ. Одной из первых компаний была Woosters из Боттишема , Кембриджшир , Великобритания. Помимо четырехгранных, треугольных и восьмигранных отверстий, были универсальные шары с 24 отверстиями. Эти модели допускали вращение вокруг одностержневых связей, что могло быть как преимуществом (демонстрируя молекулярную гибкость), так и недостатком (модели гибкие). Приблизительный масштаб составлял 5 см на ангстрём (0,5 м / нм или 500000000: 1), но не был одинаковым по всем элементам.

Компания Beeverses Miniature Models в Эдинбурге (ныне Miramodus ) производила небольшие модели, начиная с 1961 года, с использованием шариков из ПММА и стержней из нержавеющей стали . В этих моделях использование индивидуально просверленных шариков с точными углами и длинами связей позволило точно создавать большие кристаллические структуры в легкой и жесткой форме.

Смотрите также

использованная литература