151613. lajstromszámú szabadalom • Szöghűséget biztosító atomkalott-modell

/ 151613 3 4 forduló — azonos kötéstípust tartalmazó atomokból álló — molekulamodel felépítése egyazon atoimmadellel legyen lehetséges. Megfelelő konstrukciós megoldásokkal olyan feltételt is elégítsen ki a modelező készlet, 5 hogy kizárólag csak a valóságban is létező vegyületek legyenek kirakhatok. Könnyen kezelhető és esztétikus kivitelű legyen. Csak a fenti követelményeket kielégítő mo- 10 del szolgálhat pl. új vegyületek szintézisénél döntő módon bizonyítékul. Ismeretesek mind egyedi 'megmunkálással fából, mind sorozatgyártással műanyagból készült olyan modelek, melyek a fenti hasonlósági kö- 15 vetelményeknék többe^t evésbe megfelelnek, így a fenti két közleményben található számításokon alapszanak. A bejelentés tárgyát képező atom-model készlet mind szöghűség, mind kötéstávolság, 20 mind konstrukciós megoldás tekintetében felülmúlja az eddig ismert összes modelező készleteket. A legkorszerűbb adatok alapján, nagy tudományos körültekintéssel végzett számítások eredményéként a találmány szerinti atom-mo- 25 del minden szempontból tudományos és műszaki előrehaladást jelent. A .model minden mérete a valóságnak arányosan hű képe; mivel az atomok méreteinek angströmben i(Á) mért és tudományosan meg- 30 állapított hosszméretei a modelen százmilliószoros nagyításban jelentkeznek. A léptékszorzó tehát 108, azaz a model centiméterben mért méretei az atom valóságos, Á-ben kifejezett méreteit adjak. 35 Ha a modelezés követelményeinek megfelelőien az atomsugarakat és a kötéstávolságokat arányosan i(a léptékszorzó szerint nagyobbítjuk, akkor egymástól eltérő sugarú — egymással kapcsolódó — atom-modelek metszősíkjai sok- 40 szór nagymértékben eltérnek egymástól (lásd 1. ábra szaggatott vonal). Az így létrejövő „lépcsős" csatlakozás a valóságnak nem hű képét adja, hiszen mikor a valóságban két atom között kötés létesül, akkor az egyes atomok 45 elektronfelhői valami módon kontinuus átmenetet adnak: a két kapcsolódó atom elektronfelhője között nem lépcsőszerű az átmenet. Régi törekvés, hogy a model és a valóság között fennálló ellentmondást a kivitelezésnél 50 valami módon áthidalják. Azért, hogy a modelen ezek a kötéssíkok. — egymással kapcsolódó atomok esetén — megegyezzenek, ismeretes, mind olyan eljárás, mely egyszerűen a gömíbkötéssík átmenetének lekerekítésével oldja 55 meg a kérdést, mind. olyan eljárás, mely az ún. „centrumáthelyezéssel" az eredeti mérettől alig eltérő méretű gömbiormát készít i(l. ábra kiihúzott vonal, ill. 1. eredeti, 2. áthelyezett centrum). 60 A fenti konvencióval, — mind az atomcentrum áthelyezéssel, mind az. élek lekerekítésével — történő torzítása a valódi atom átmérőknek a minimálisra szorítkozik és így az eddigieknél hűebben adja vissza a valódi molekulán belüli viszonyokat. A találmány tárgyát képező atom-model az ún. „centrumáthelyezés" módszerét alkalmazz^, az érintkező síkok kiegyenlítésére, de azzal az újdonságot jelentő megszorító feltétellel, hogy a klasszikus vegyértékelmélet szerinti „egyes-", „kettes-", ill. „hármas-kötések" érintkező körmetszetei egyes kötéstípusokon belül megegyezők, de kötéstípusonként egymástól különbözők legyenek és megfeleljenek a szénatom kötéstávolságától számított, a szénatom adataiból kiszámítható körmetszettel. 2. ábra: „egyes" kötés 3. kör átmérő = 2,095 cm, 3. ábra: „kettes" kötés 4. kör átmérő = 2,234 cm, 4. ábra: „hármas" kötés 6. kör átmérő =: 2,302 cm, 5. ábra: „parciális" kötés 8. kör átmérő =: 2,197 cm. A valósághű ábrázolást szolgálja az is, hogy a hidrogén atom-model (6: ábra) körmetszeteit (9) viszont szintén a fentiekben lerögzített körmetszet átmérőkhöz igazítottuk az eddigi megoldásoktói eltérő módon pozitív irányú korrekcióval '(10), azaz „sisak formájú" model képzésével. Az eddig használatban levő atom-kalott modelek régi hiányossága, hogy a kötőelemek szempontjából vagy nem tesz különbséget a klasszikus „egyes-", „kettes-", ill. „hármas vegyérték kötések" között (nem beszélve pl. a benzolgyűrű „parciális" vegyértékeiről) vagy másrészt a klasszikus vegyérték elmélethez való ragaszkodással lehetetlenné tesz egyes vegyületek kirakását. Az eddigi modeleknek ez a definiálatlansága a kötésfajták különbözőségében lehetővé teszi —- főleg elméletileg járatlanabb — kutatók számára azt, hogy sem elméletileg sem gyakorlatilag nem létező vegyületeket is összerakhatónak véljenek, a rendelkezésre álló modelek mechanikus összerakása alapján. A modern kötés elméletnek és a klasszikus vegyérték elméletnek megfelelő összeegyeztetése, a kötések egymástól való távolsága, illetve az atom-modeleken való jelölés biztosítja, hogy csak a valóságnak megfelelő — a valóságban tényleg létező — atomkapcsolatok ábrázolása váljék csupán lehetővé, de ezek mindegyike. 3. ábra: „kettős" kötés centrum távolság (5) 0,9 cm, 4. ábra: „hármas" kötés centrum távolság (7) 1,04 om. A modelen létesített kötéssíkon tehát az öszszekapesolásíhoz szükséges lukak száma a klaszszikus vegyértékelmélet teljes vegyértékeinek felel meg, a kör jelzés pedig az; ún. parciális kötést jelképezi, mégpedig 1 luk esetén fél vegyérték hozzáadását, 2 és 3 luk esetén fel vegyérték levonást jelent. Egyszeres kötésnek a modelen 1 lyuk; kettős kötésnek a modelen 2 lyuk; hármas kötésnek a modelen 3 lyuk; parciális kettős kötésnek a 10 I 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2