En aquesta entrada modelaré molècules amb Blender.
Aquesta entrada va dedicada a la Montse i a l'Elmar. Espero que em puguin perdonar totes les imprecisions que, ben segur, cometré. Jo vaig fugir de la ciència química tan aviat com vaig poder, però una cosa m'ha fascinat des de sempre, els models moleculars.
Vull fer dos tipus de model. Un model de barres i boles i un model de rebliment de l'espai. Els faré tots dos simultàniament però en dues capes separades, per tal de poder passar amb molta facilitat de l'un a l'altre.
La primera consideració és la unitat de mesura que cal fer servir. Jo faré el model prenent les mides en picòmetres, encara que també he trobat molta informació en Ångström.
Modelat dels àtoms
Modelat dels àtoms
La mida de les esferes en el model de rebliment de l'espai vindrà donada pel radi de Van der Waals. En el model de barres prendré arbitràriament una mida d'una cinquena part del radi de Van der Waals.
Faré servir els radis de Van der Waals que consten en aquest enllaç, i els que no hi són els agafaré d'altres fonts.
El color de les esferes serà el que s'utilitza tradicionalment per convenció.
El primer pas ha estat fer una mini-taula periòdica dels elements amb 11 elements. Cadascun d'ells és una esfera amb el radi i el color oportuns, i que té a dins una altra esfera del mateix color i d'una cinquena part de la mida. Les dues esferes estan a dues capes diferents.
Modelat dels enllaços
El segon pas ha estat modelitzar uns cilindres de color gris que representaran els enllaços. Per tal de poder-los manipular amb facilitat, els he fet dependre jeràrquicament d'un element buit (empty) que es situarà al centre dels àtoms.
La longitud dels enllaços pot ser diferent en cada molècula. Si he aconseguit trobar informació d'un enllaç concret d'una molècula determinada posaré el valor que hagi trobat. Si no en trobo, faré servir les longituds d'aquest enllaç o bé la taula d'aquest altre enllaç, sumant els valors de la longitud dels enllaços covalents.
Els angles entre els diferents enllaços també poden ser diferents en cada molècula. Si he aconseguit trobar informació d'un angle concret d'una molècula determinada posaré el valor que hagi trobat. Si no en trobo, faré servir els valors dels angles de les formes ideals (tetraedre 109,5 º, triangle equilater 120º, etc...)
Plantejament per al modelat de les molècules
Com a plantejament general per a modelar molècules utilitzaré una jerarquia d'objectes buits (empty). Cada àtom tindrà un objecte buit del qual penjaran les dues esferes i tants altres objectes buits com enllaços parteixin d'aquest àtom. Els objectes buits dels àtoms als quals està enllaçat dependran jeràrquicament de l'objecte buit de l'enllaç (situat al centre del primer àtom)
Primer construiré una versió plana de l'àtom, utilitzant només les longituds dels enllaços.
Després duplicaré parts de la jerarquia, per a aconseguir les parts que són iguals.
I Finalment giraré els objectes buits dels enllaços l'angle necessari en cada molècula, convertint-los en models tridimensionals.
Models de molècules
Modelat dels enllaços
El segon pas ha estat modelitzar uns cilindres de color gris que representaran els enllaços. Per tal de poder-los manipular amb facilitat, els he fet dependre jeràrquicament d'un element buit (empty) que es situarà al centre dels àtoms.
La longitud dels enllaços pot ser diferent en cada molècula. Si he aconseguit trobar informació d'un enllaç concret d'una molècula determinada posaré el valor que hagi trobat. Si no en trobo, faré servir les longituds d'aquest enllaç o bé la taula d'aquest altre enllaç, sumant els valors de la longitud dels enllaços covalents.
Els angles entre els diferents enllaços també poden ser diferents en cada molècula. Si he aconseguit trobar informació d'un angle concret d'una molècula determinada posaré el valor que hagi trobat. Si no en trobo, faré servir els valors dels angles de les formes ideals (tetraedre 109,5 º, triangle equilater 120º, etc...)
Plantejament per al modelat de les molècules
Com a plantejament general per a modelar molècules utilitzaré una jerarquia d'objectes buits (empty). Cada àtom tindrà un objecte buit del qual penjaran les dues esferes i tants altres objectes buits com enllaços parteixin d'aquest àtom. Els objectes buits dels àtoms als quals està enllaçat dependran jeràrquicament de l'objecte buit de l'enllaç (situat al centre del primer àtom)
Primer construiré una versió plana de l'àtom, utilitzant només les longituds dels enllaços.
Després duplicaré parts de la jerarquia, per a aconseguir les parts que són iguals.
I Finalment giraré els objectes buits dels enllaços l'angle necessari en cada molècula, convertint-los en models tridimensionals.
Models de molècules
A continuació, per començar amb alguna cosa fàcil, he modelat la molècula de l'aigua H2O , el líquid insípid que serveix per a rentar-se els peus.
I, tot seguit, la molècula més important per a l'existència de la humanitat. L'alcohol etílic o etanol CH3CH2OH
Per a augmentar una mica la dificultat, la molècula en forma d'hexàgon del benzè C6H6 . Ha calgut fer un nou model d'enllaç amb línies discontinues per a representar la particularitat de la ressonància química.
L'estructura hexagonal d'aquesta molècula la va concebre el químic alemany Kekulé , al qual li va arribar la inspiració en un somni on una serp es mossegava la cua.
 | |
| Imatge extreta de https://pepquimic.wordpress.com/2010/09/07/kekule-i-el-benze-un-descobriment-de-somni/ |
I, finalment, com que l'entrada va dedicat a la Montse i a l'Elmar, he fet els seus noms amb un alfabet molecular. Ha calgut afegir algun element més a la mini-taula.
Per a la Montse la lletra "O" és el benzè C6H6 . La resta són ficció.
Per a l'Elmar, la lletra "L" és l'acetilè C2H2. La resta són ficció.
