Модели молекул
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 равен половине межъядерного расстояния между ближайшими одинаковыми атомами, не связанными между собой химической связью, то есть принадлежащими разным молекулам.

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
молекулы циклогексана C6H12

Щелкните выбранную модель молекулы для просмотра в 3D-формате (VRML)
VRML (Virtual Reality Modeling Language - язык моделирования виртуальной реальности) – одна из технологий мультимедиа, позволяющая демонстрировать похожие на реальные модели виртуального мира. Использование в данном учебнике трехмерных VRML-моделей атомов и молекул предназначено для формирования более ясного представления о пространственном строении органических соединений. Управлять этими моделями можно с помощью мыши и клавиатуры. Вы можете поворачивать модель в разные стороны, заставлять ее вращаться, рассматривать сцену с нескольких позиций, переключая точки обзора (Camera 01, 02, ...) и т.д.

Для просмотра 3D моделей в стандарте VRML необходим соответствующий плагин для веб-браузера. При его отсутствии можно установить одну из программ визуализации 3D-объектов: ! Формат VRML (wrl) не поддерживается на мобильных устройствах.

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 0,1 нм = 1,5 см).

Уксусная кислота СH3COOH

Фенол С6Н5OH

Для просмотра щелкните на выбранной VRML-модели молекулы

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 радиусуКовалентный радиус соответствует половине длины ковалентной связи между двумя одинаковыми атомами. 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.