Molekyylien rakenne     Johannes Pernaa                       www.helsinki.fi/yliopisto   1
Tärkeä aihe●   LOPS:    ●   “tuntee aineen rakenteen ja ominaisuuksien välisiä        yhteyksiä    ●   osaa käyttää aineen...
Molekyylimallit●   Muovimallit, kirjan kuvat ja interaktiiviset    tietokoneavusteiset mallit●   Tutkimustiedon mukaan:   ...
Erilaisia esitystapoja●   Pallotikku: Atomien paikat ja sidosten suhteelliset    pituudet    ●   Tietoa myös sidostyypistä...
Harjoitus: Optinen isomeria●   Tutkitaan alaniinin optista isomeriaa    tietokoneavusteisesti        Lähde: http://fi.wiki...
Rakenteen ja ominaisuuksienvälinen yhteys (1)●   Taustatietoa laskuista ja laskutasoista    ●   Geometrian optimointi ja e...
Rakenteen ja ominaisuuksien            välinen yhteys (2)              ●     Kvanttikemiallisten laskujen avulla voidaan l...
Harjoitus 2:Rakenne jaominaisuudet● Dipolimomentti● Liukoisuus● Elektronien sijoittuminen                              www...
Harjoitus 3: Makromolekylit●   Laskutason valitseminen    ●   Ab initio               → alle 30 atomia    ●   Semiempiirin...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Molekyylien rakenne

620 views
478 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
620
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
10
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Molekyylien rakenne

  1. 1. Molekyylien rakenne Johannes Pernaa www.helsinki.fi/yliopisto 1
  2. 2. Tärkeä aihe● LOPS: ● “tuntee aineen rakenteen ja ominaisuuksien välisiä yhteyksiä ● osaa käyttää aineen ominaisuuksien päättelyssä erilaisia kemian malleja, taulukoita ja järjestelmiä ● ymmärtää orgaanisten yhdisteiden rakenteita ja tuntee rakenteen määrityksessä käytettäviä menetelmiä ● osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen aineiden rakenteeseen, ominaisuuksiin ja reaktioihin liittyviä ilmiöitä.” www.helsinki.fi/yliopisto 2
  3. 3. Molekyylimallit● Muovimallit, kirjan kuvat ja interaktiiviset tietokoneavusteiset mallit● Tutkimustiedon mukaan: ● Kehittää avaruudellista hahmotuskykyä ● Tukee kemiallisen reaktion ymmärtämistä ● Auttaa ymärtämään rakenteen ja ominaisuuksien välistä yhteyttä www.helsinki.fi/yliopisto 3
  4. 4. Erilaisia esitystapoja● Pallotikku: Atomien paikat ja sidosten suhteelliset pituudet ● Tietoa myös sidostyypistä● Kalottimalli (CPK / space-filling model): Atomisäteiden mukaisesti visualisoitu avaruudellinen muoto ja koko ● Ei tietoa sidostyypeistä www.helsinki.fi/yliopisto 4
  5. 5. Harjoitus: Optinen isomeria● Tutkitaan alaniinin optista isomeriaa tietokoneavusteisesti Lähde: http://fi.wikipedia.org/wiki/Optinen_isomeria www.helsinki.fi/yliopisto 5
  6. 6. Rakenteen ja ominaisuuksienvälinen yhteys (1)● Taustatietoa laskuista ja laskutasoista ● Geometrian optimointi ja energian minimointi ● Molekyylimekaniikka ● Newtonin mekaniikka → ei elektronista energiaa ● Semi-empiirinen ● Osa tuloksista lasketaan koneella ja osa pohjautuu valmiiseen empiiriseen dataan ● Nopeita laskuja ● Sisimmät elektronit jäävät pois laskuista ● Ab initio -menetelmät (Spartanissa Hartree fock) ● Kaikki laskenta tehdään koneella www.helsinki.fi/yliopisto 6
  7. 7. Rakenteen ja ominaisuuksien välinen yhteys (2) ● Kvanttikemiallisten laskujen avulla voidaan laskea molekyylien todellinen koko ja elektronien avaruudellinen sijoittuminen ● Elektronitiheys kertoo 75 % todennäköisyydellä elektronien sijoittumisen (Lundell & Aksela, 2004)Elektronitiheys + Elektrostaattinen potentiaalikartta Hehre & Shisterman, Molecular Modeling in Undergraduate Elektrostaattinen potentiaali Chemistry Education: www.helsinki.fi/yliopisto 7 http://www.wavefun.com/support/MMUndEd.pdf
  8. 8. Harjoitus 2:Rakenne jaominaisuudet● Dipolimomentti● Liukoisuus● Elektronien sijoittuminen www.helsinki.fi/yliopisto 8
  9. 9. Harjoitus 3: Makromolekylit● Laskutason valitseminen ● Ab initio → alle 30 atomia ● Semiempiirinen → alle 100 atomia ● Molekyylimekaniikka → alle 10 000 atomia● Proteiinissa tuhansia atomeja● Ei rakenneta vaan hyödynnetään tietokantoja● Protein data bank: http://www.rcsb.org/ ● Visualisointia verkossa tai omalla koneella www.helsinki.fi/yliopisto 9

×