Шаростержневая модель

Атомы представляют собой шары, а соединения между атомами — стержни. Двойные и тройные связи изображаются в качестве изогнутых стержней. Различные атомы обозначаются разными цветами, согласно цветовой схеме модели Кори-Полинга-Колтуна (чёрный цвет для углерода и белый для водорода)^[1].

Существуют шаростержневые модели, в которых углы между стержными соответствуют углам между химическими связями, а расстояния между шарами — расстояниям между атомными ядрами.

Шаростержневая модель молекулы толуола

Развитие структруной теории органической химии привело к возникновению шаростержневых моделей в 19 веке. В 1861 году австрийский физик и химик Йозеф Лошмидт создал графическое изображение 368 структур. В 1865 году немецкий химик Август Вильгельм Гофман зарегистрировал первую физическую молекулярную модель. Она представляла собой несколько шариков для крокета соединённых палочками^[2].

Молекулярная модель метана Хофмана

В 1874 году Якоб Хендрик Вант-Гофф и Жозеф Лебель заложили основы понимания пространственного строения молекул^[3]. В 1953 года Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик представили одну из самый известных молекулярных моделей — структуру ДНК^[4].

Структура ДНК Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона. Лондон.

В 20 веке начались попытки развития компьютерного моделирования молекул. В 1960-х годах начались первые исследования молекул путём компьютерного моделирования, в 1990-х началось использование трёхмерных компьютерных визуализаций. Это нашло широкое применение во многих отраслях науки, включая химию, физику и биологию.

Шаростержневые модели молекулярных структур применяются в обучающем процессе, позволяя визуализировать пространственное строение молекул, углы химических связей и динамику вращения^[5]. Использование наглядных моделей молекул позволяет улучшать качество обучения по химическим дисциплинам.