Kimyasal bileşiklerin moleküler mimarilerini temsil eden fiziksel modeller, kimyayı anlamada önemli rol oynamaktadır. Moleküler modellerin kullanımı, atomların ve moleküllerin yapılarını ve şekillerini görselleştirmeyi kolaylaştırır.

İskelet Modeli

Kimyasal bileşiklerin basit iki boyutlu temsilleri iskelet modelleri kullanılarak görselleştirilir. Burada şekil, atomları açıkça göstermeden sadece moleküler çerçeveyi veya bağları gösterir. Bu gösterimde, birçok karbon atomu ve hidrojen atomu açıkça gösterilmemiştir. Bununla birlikte, atomların konumları, bağların birleşim noktaları veya uçları ile temsil edilir. Bu model büyük ve karmaşık kimyasal yapıları temsil etmeye yardımcı olur.

Top ve Çubuk modeli

Top ve çubuk modeli, atomların her elemente spesifik renkli toplar şeklinde temsil edildiği üç boyutlu modellerdir. Atomları birbirine bağlayan kimyasal bağlar çubuklarla temsil edilir ve görselleştirilmesi daha kolaydır. Bunu yaparken, topların boyutları nispeten daha küçük hale getirilir, böylece gerçek atom büyüklüğü ile orantılı korelasyondan ödün verilir. Bununla birlikte, top ve çubuk modeli atomlar arasındaki açıları da göstererek, diğer moleküler modellere kıyasla basit ve daha karmaşık yapıların moleküler geometrisini açıkça tanımlar.

Boşluk Doldurma Modeli

Boşluk doldurma modelleri, atomların birbirleri arasındaki boşluğu doldurmak için boyut olarak ölçeklendirildiği en gerçekçi modeldir. Bu modeldeki bir atomun boyutu ve konumu, bağlanma özellikleri ve van der Waals yarıçapı veya temas mesafesi ile belirlenir. Van der Waals yarıçapı, bir kovalent bağ tarafından bağlanmadıklarında iki atomun birbirine ne kadar yaklaşabileceğini açıklar. Bu modeldeki küreler, bir bileşik içindeki her atom tarafından işgal edilen göreceli alanı gösterirken, atomlar arasındaki açılar açıkça görülmez.

İlk olarak kimyagerler Robert Corey ve Linus Pauling tarafından tasarlanan ve daha sonra Walter Koltun tarafından geliştirilen CPK renklendirme yaklaşımı, her bir elementin atomlarına belirli renkler atar. Örneğin, CPK yaklaşımına göre, tüm hidrojen atomları beyaz, karbon atomları siyah, azot atomları mavi, oksijen atomları kırmızı, kükürt atomları koyu sarı ve fosfor atomları mor renktedir. Alkali toprak metalleri koyu yeşil ile temsil edilir ve alkali metaller menekşe ile gösterilir.

Örnek olarak, asetik asidin farklı moleküler modelleri (CH₃COOH) aşağıdaki şekillerde temsil edilebilir:

İskelet modeli	Top ve çubuk modeli	Boşluk doldurma modeli

 

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 2.4: Chemical Formulas.