Molekyylimallinnus Helsingin yliopisto Kemian laitos

Esitys aiheesta: "Molekyylimallinnus Helsingin yliopisto Kemian laitos"— Esityksen transkriptio:

1 Molekyylimallinnus Helsingin yliopisto Kemian laitos
Aineenopettajankoulutus Riikka Ahvenniemi Minna-Liisa Rantaniemi

2 Mallintaminen kemiassa
CH O2 CO H2O

3 Mallit kemiassa Tavoitteena:
yksinkertaistaa havainnollistaa selittää ennustaa auttaa tarkastelemaan eri ilmiötä Mallit ovat yksinkertaistuksia todellisuudesta Esim. Bohrin atomimalli

4 Molekyylien mallintaminen
Tietokoneen avulla Erilaisia 3D-malleja 2D-malli rakennekaava tikkumalleja pallo-tikkumalli kalottimalli elektronitiheys

5 Vesimolekyylin ihmeellinen maailma

6 Spartan -molekyylimallinnusohjelma
Valitse valikon vasemmasta reunasta uusi paperiarkki, jolle molekyyli rakennetaan. Klikkaa oikealla olevasta alkuainevalikosta happiatomia (O). Siirrä hiiri piirtoalustalle ja klikkaa, happiatomi ilmestyy ruudulle. Klikkaa alkuainevalikosta vetyatomia (H). Klikkaa happiatomin sidoksia, jolloin vetyatomi saadaan liitetyksi happiatomiin. Siirry mallinnuspuolelle klikkaamalla valikosta V-merkkiä.

7 Kierto – kääntö – koko Mallin siirto: hiiren oikea nappula
Mallin kierto: hiiren vasen nappula Mallin suurentaminen/pienentäminen: Shift-näppäin alhaalla vedä hiiren oikealla näppäimellä

8 Tutkitaan vesimolekyyliä: Vesimolekyylin "sormenjäljet"
Valitse ylävalikosta Setup –valikko ja klikkaa sieltä Calculations. Aukeavasta valikosta valitse: "Equilibrium Geometry" ja "Semi-empirical" Ruksaa ruutu "IR" Paina Submit Tallenna tiedosto työpöydälle nimellä vesimolekyyli.

9 Tutkitaan vesimolekyyliä: Vesimolekyylin "sormenjäljet"
Valitse ylävalikosta Display –valikko ja sieltä Spectra Avautuvasta ikkunasta klikkaa: draw IR spectrum Klikkaa jotain ikkunan keltaisista ruuduista, ja näet kuinka vesimolekyyli värähtelee!

10 Veden "sormenjäljet" IR-spektrissä
IR = infrared = infrapuna Jokaisella aineella on sille ominainen IR-spektri, jonka avulla se voidaan tunnistaa

11 Vesimolekyylin poolisuus
Spartan ohjelmalla on mahdollista laskea molekyylin elektronitiheys Vesi on poolinen molekyyli, mikä tarkoittaa sitä, että se on osittain sähköisesti varautunut => vesi liuottaa hyvin ioniyhdisteitä d- d+ d+

12 Vesikanava solumembraanissa
YouTube: Water channels in cell membranes Huomaa keltaiseksi värjätty vesimolekyyli, joka etenee kanavassa

13 Testaa taitosi! Sulje tiedosto File: Close Aloita uusi: klikkaa New
Kokeile rakentaa omia molekyylimalleja aloita tehtäväpaperilla olevista malleista kirjoita molekyylin nimi tehtäväpaperille Voit poistaa atomeja valikon "punaisella tähdellä" plussamerkin oikealla puolella. Lisää avoimiin sidoksiin muita atomeja kokeeksi (happea O, typpeä N, hiiltä C). Katso, saatko yhdisteelle nimeä.

14 Kiitos!