Классические структурные формулы непригодны для изображения пространственного строения молекул, поскольку они не отражают ни валентные углы, ни длины связей, ни тем более ван-дер-ваальсовы радиусы.
- Ван-дер-ваальсов радиус характеризует "размер" данного атома по отношению к другим атомам, с которыми он не связан химическими связями.
Наглядное представление о геометрии молекул можно получить, используя выполенные в соответствующем масштабе трехмерные модели молекул. Известны несколько типов молекулярных моделей. Наиболее простыми из них являются шаростержневые модели и модели Драйдинга.
|
Шаростержневая модель молекулы этана C2H6 |
Шаростержневая модель молекулы циклогексана C6H12 |
Модель Драйдинга |
Управлять VRML-моделью можно мышью при нажатой кнопке
в Cortona3D Viewer
С помощью таких моделей можно построить молекулу любой возможной геометрии. В моделях Драйдинга строго соблюдаются внутримолекулярные расстояния (0,1 нм соответствует 2,5 см), но не учитываются относительные размеры отдельных атомов, т. е. заполненность внутримолекулярного пространства.
Этот недостаток устранен в полусферических моделях Стюарта-Бриглеба, где атомы представлены в виде усеченных сфер с учетом атомных радиусов (в масштабе
|
Уксусная кислота СH3COOH |
Фенол С6Н5OH |
Тетраэдрический атом углерода, например, представлен в виде шара с радиусом, пропорциональным его ван-дер-ваальсову радиусу (r1 = 0,18 нм).
Этот шар имеет четыре симметричных среза, сделанных таким образом, чтобы расстояние от центра шара до поверхности среза было пропорционально ковалентному радиусу атома углерода (r2 = 0,077 нм).
Модель молекулы собирают, соединяя между собой плоскостями срезов полусферические модели соответствующих атомов. Таким образом, модели Стюарта-Бриглеба отражают не только расстояния между атомами, но и эффективные радиусы.