Молекулярная модель
-
Молекулярные модели и их роль
- Молекулярные модели представляют атомистические системы и процессы в них.
- Они важны для понимания химии и проверки гипотез.
- Создание математических моделей называется молекулярным моделированием, а их графическое изображение — молекулярной графикой.
-
История молекулярных моделей
- Иоганн Кеплер размышлял о симметрии снежинок и плотной упаковке сфер.
- Джон Дальтон представлял соединения как скопления атомов.
- Август Вильгельм фон Хофманн создал первую физическую молекулярную модель в 1860 году.
-
Модели, основанные на сферах
- Модели из шариков и палочек популярны и используются до сих пор.
- Бинарные соединения можно моделировать с помощью сфер разного размера.
- С появлением рентгеновской кристаллографии модели стали проще создавать.
-
Модели, основанные на мяче и клюшке
- Концепцию химической связи можно смоделировать с помощью шариков и палочек.
- Гибкие соединения позволяют аппроксимировать двойные и тройные связи.
- Арнольд Биверс создал модели с точными углами и длиной соединений.
-
Скелетные модели
- Модель ДНК Крика и Уотсона и наборы для создания белка Кендрю были первыми скелетными моделями.
- Андре Дрейдинг представил набор без разъемов, где атомы имели твердые и полые валентные шипы.
- Пластиковые модели используют аналогичный принцип.
-
Многогранные модели
- Неорганические твердые вещества можно моделировать, склеивая многогранники.
-
Составные модели
- Подход Николсона используется для построения моделей биологических макромолекул.
- Модели создаются из аминокислот и нуклеиновых кислот с предварительно сформированными остатками.
-
Компьютерные модели
- С развитием компьютерного моделирования стало возможным создавать законченные модели.
- Модели изготавливаются из гипса или крахмала с использованием быстрого прототипирования.
- Подповерхностная лазерная гравировка позволяет создавать точные модели внутри стеклянных блоков.
-
Вычислительные модели
- Компьютеры могут математически моделировать молекулы, предсказывая их свойства.
- Программы, такие как Avogadro, могут работать на обычных компьютерах, но требуют суперкомпьютерных вычислений для сложных моделей.
-
Квантовые компьютеры и молекулярное моделирование
- Квантовые компьютеры могут моделировать молекулы с меньшим количеством вычислений.
- Тип вычислений, выполняемых квантовым компьютером, хорошо подходит для молекулярного моделирования.
-
Общие цвета в молекулярных моделях
- Приведены некоторые из наиболее распространенных цветов, используемых в молекулярных моделях.
-
Хронология молекулярного моделирования
- Представлена неполная хронология событий, связанных с физическими молекулярными моделями.
-
Программное обеспечение и модели
- Упоминаются различные виды программного обеспечения для молекулярного проектирования и моделирования.
- Описаны модели, такие как модель с объемным заполнением (Калотта).
-
Рекомендации и дальнейшее чтение
- Приведены ссылки на статьи и внешние ресурсы для дальнейшего изучения.