Bộ nam châm tủ lạnh mô hình phân tử cho người yêu hóa học

Bộ nam châm mô hình phân tử.

Các phân tử là nhóm các nguyên tử liên kết với nhau, có kích thước từ nhỏ, như hydro phân tử chỉ có hai nguyên tử, đến khổng lồ, như DNA chứa hàng tỷ nguyên tử! Các bộ mô hình hóa học có thể giúp chúng ta hình dung các phân tử theo những cách có ý nghĩa.

Bộ sản phẩm này được thiết kế với mục đích in 3D và để được trưng bày trên bề mặt phẳng, giống như cách chúng ta vẽ các phân tử trên giấy. Bằng cách chèn các nam châm nhỏ, bạn cũng có thể gắn các mô hình của mình lên tủ lạnh hoặc bất kỳ bề mặt từ tính nào khác.

Với chỉ một vài chục mảnh nguyên tử, số lượng phân tử độc đáo mà bạn có thể tạo ra thật sự đáng kinh ngạc, tổng cộng lên đến hàng triệu.

Hình dạng hoặc hình học của phân tử cũng phụ thuộc vào sự lai hóa của các nguyên tử trong đó. Ví dụ, carbon với sp3 lai hóa (như trong metan) có thể có liên kết với 4 nguyên tử láng giềng trong khi carbon với sp2 lai hóa (như trong benzen) chỉ có thể có 3.

Do các góc giữa các liên kết này khác nhau, hãy chắc chắn rằng bạn có đúng loại nguyên tử cho phân tử mà bạn đang tạo ra. (Thêm thông tin về điều đó trong các ghi chú chung bên dưới). Xin lưu ý, vì bộ mô hình này bị giới hạn ở 2D, các góc liên kết không nhất thiết phải chính xác theo nghĩa 3D của chúng.

Còn về các loại nguyên tử mà chúng ta có (cho đến nay!):

Hydro:

H_2D

Carbon:
Csp3_square_2D: carbon sp3 có thể tạo ra 4 liên kết trong hình học vuông.
Csp3_methyl_2D: carbon sp3 bị biến dạng để mô hình hóa các chuỗi bên methyl.
Cps2_2D: carbon sp2 có thể tạo ra 3 liên kết, được tìm thấy trong benzene và alkenes.
Cps2_BC_L_2D: carbon sp2 bicyclic đặc biệt có thể tạo ra 3 liên kết, được tìm thấy tại giao điểm của các vòng sáu và năm như trong caffeine. (Hướng trái)
Cps2_BC_R_2D: carbon sp2 bicyclic đặc biệt có thể tạo ra 3 liên kết, được tìm thấy tại giao điểm của các vòng sáu và năm như trong caffeine. (Hướng phải)
Csp2_5C_2D: carbon sp2 vòng được tìm thấy trong các vòng 5 thành viên như furan.
Csp_2D: carbon sp có thể tạo ra 2 liên kết như trong carbon dioxide và alkynes.

Nitrogen:
Nsp2_2D: nitrogen sp2 có thể tạo ra 3 liên kết (cũng có thể được sử dụng cho N sp3 trong amoniac) Nsp2_pyridine_2D: nitrogen sp2 được tìm thấy trong pyridine.
Nsp2_5C_imidazole_2D: nitrogen sp2 trong imidazole với cặp đơn.
Nsp2_5C_2D: nitrogen sp2 trong imidazole với hydro liên kết.
Nsp_2D: nitrogen sp như trong N2 khí quyển.

Oxygen:
Osp3_2D: oxy sp3 được tìm thấy trong các nhóm hydroxyl và nước. (cũng có thể được sử dụng cho furan) Osp2_2D: oxy sp2 được sử dụng cho các nhóm carbonyl và oxy phân tử.

Cũng bao gồm một dấu cộng và các mũi tên để mô tả các phương trình hóa học.

Màu sắc nguyên tử được khuyến nghị

Đối với màu sắc nguyên tử, tôi thường khuyên bạn nên làm theo hướng dẫn được đặt ra bởi https://en.wikipedia.org/wiki/CPK_coloring

tức là) hydro (trắng), carbon (đen hoặc xám đậm), nitrogen (xanh dương), oxy (đỏ), lưu huỳnh (vàng).

Ghi chú chung

Các nguyên tử chỉ cần ghép lại với nhau bằng cách đẩy chúng lại gần nhau tại giao diện liên kết của chúng. Chúng cũng dễ dàng tách ra bằng cách uốn cong chúng. Nếu bạn muốn biến mô hình của mình thành một bộ nam châm tủ lạnh, hãy đọc phần sau khi in.

Vì bộ mô hình này là đại diện 2 chiều của các phân tử, nhiều phân tử 3 chiều phức tạp không thể được đại diện một cách dễ dàng.

Những lưu ý quan trọng khi làm cấu trúc vòng!

Có sự khác biệt tinh tế về góc liên kết giữa các loại nguyên tử. Đảm bảo rằng khi tạo cấu trúc vòng, các ký hiệu bên trong trên mặt phẳng phải khớp nhau. Đối với các vòng lục giác, hãy đảm bảo rằng các góc bên trong có ký hiệu "X". Đối với các vòng 5 nguyên tử, nên có ký hiệu "P". Tạo ra một phân tử purine (có các vòng 6 và 5 nguyên tử nối với nhau) có thể khó khăn vì nó yêu cầu các nguyên tố carbon đặc biệt "Cps2_BC_L" và "Cps2_BC_R" tại giao điểm của các vòng. Đảm bảo rằng các "X" hướng về phía trung tâm của vòng lục giác, và các "P" hướng về phía trung tâm của vòng ngũ giác.

Lưu ý:

In các mảnh nguyên tử với mặt phẳng hướng xuống.

Cố gắng in với độ phân giải cao nhất có thể để có được hoàn thiện tốt nhất.

Các mảnh nguyên tử nên kết nối với nhau một cách sạch sẽ. Để phá vỡ các liên kết, hãy cố gắng uốn nhẹ từ phía phẳng.

Sau khi in

Biến mô hình của bạn thành mô hình nam châm tủ lạnh.

Để làm nam châm tủ lạnh, bạn sẽ cần:

Nam châm neodymium hình trụ có đường kính 3 mm, dài 1 hoặc 2 mm.

(Một cho mỗi nguyên tử "nam châm tủ lạnh"; dễ dàng mua các bộ rẻ giá 100 hoặc nhiều hơn trực tuyến)

Một mũi khoan 3mm

Một ít keo hobby để dán nam châm vào vị trí.

Lỗ trung tâm trên mặt phẳng của mỗi mảnh nguyên tử có đường kính 3mm và nên vừa khít với một nam châm nhỏ chỉ bằng cách đẩy nam châm vào lỗ. Tuy nhiên, do sự khác biệt về chất lượng in, bạn có thể gặp khó khăn khi làm điều này. Nếu lỗ quá nhỏ, hãy khoan nhẹ nhàng để mở lỗ, xoay mũi khoan bằng ngón tay của bạn.

Nếu bạn thấy rằng khi đặt nguyên tử lên tủ lạnh, và nam châm rơi ra, bạn có thể muốn sử dụng một giọt keo trong lỗ để giữ nam châm ở vị trí. Đảm bảo để keo khô!

Bạn không nhất thiết phải cần nam châm cho mỗi nguyên tử để phân tử dính vào tủ lạnh.

Chúc may mắn!

Danh mục: Học tập