3.3: Modele molekularne

Modele fizyczne reprezentujące architektury molekularne związków chemicznych odgrywają istotną rolę w zrozumieniu chemii. Zastosowanie modeli molekularnych ułatwia wizualizację struktur i kształtów atomów i molekuł.

Model szkieletowy

Prostsze dwuwymiarowe reprezentacje związków chemicznych są realizowane przy użyciu modeli szkieletowych. Ilustracja pokazuje tylko szkielet molekularny lub wiązania bez wyraźnego pokazywania atomów. W tej reprezentacji wiele atomów węgla i atomów wodoru nie jest wyraźnie pokazanych. Jednak pozycje atomów są implikowane przez złącza lub końce wiązań. Model ten pomaga odwzorować większe i bardziej złożone struktury chemiczne.

Model z piłką i patykiem

Modele kulkowe i patyczkowe to trójwymiarowe modele, w których atomy są przedstawiane jako oznaczone kolorami kulki lub kule, specyficzne dla różnych pierwiastków. Wiązania chemiczne łączące atomy są reprezentowane przez pręciki i są łatwiejsze do wizualizacji. W ten sposób rozmiary kulek są relatywnie mniejsze, co wpływa na proporcjonalną korelację z rzeczywistym rozmiarem atomowym. Jednak model kuli i kija definiuje kąty między atomami, wyraźnie przedstawiając geometrię molekularną prostych i bardziej złożonych struktur w porównaniu z innymi modelami molekularnymi.

Model wypełniający przestrzeń

Najbardziej realistyczne są modele wypełniające przestrzeń, w których atomy są skalowane w górę, aby wypełnić przestrzeń między sobą. Wielkość i położenie atomu w tym modelu są określane przez jego właściwości wiązania i promień van der Waalsa, czyli odległość kontaktu. Promień van der Waalsa opisuje, jak blisko mogą zbliżyć się do siebie dwa atomy, gdy nie łączy ich wiązanie kowalencyjne. Sfery w tym modelu ilustrują względną przestrzeń zajmowaną przez każdy atom w związku, podczas gdy kąty między atomami  nie są wyraźnie widoczne 

Po raz pierwszy zaprojektowany przez chemików Roberta Coreya i Linusa Paulinga, a później ulepszony przez Waltera Kołtuna, konwencja kolorowania CPK wyznacza określone kolory atomom każdego pierwiastka. Na przykład, zgodnie z konwencją CPK, wszystkie atomy wodoru są zabarwione na biało, atomy węgla są czarne, atomy azotu są niebieskie, atomy tlenu są czerwone, atomy siarki są ciemnożółte, a atomy fosforu są fioletowe. Metale ziem alkalicznych są reprezentowane przez kolor ciemnozielony, a metale alkaliczne są oznaczone kolorem fioletowym.

Na przykład różne modele molekularne kwasu octowego (_CH3COOH) można przedstawić w następujący sposób:

Model szkieletowy	Model z piłką i kijem	Model wypełniający przestrzeń

Ten tekst jest uzupełniony z: Openstax, Chemia 2e, Sekcja 2.4: Wzory chemiczne.