Visualiser la géométrie d'une molécule sur un logiciel - Maxicours

Visualiser la géométrie d'une molécule sur un logiciel

Objectif

Utiliser des logiciels de représentation moléculaire pour visualiser la géométrie d’une entité.

Points clés
  • Dans un modèle moléculaire numérique, les atomes sont modélisés par des boules qui ont une couleur et une taille spécifiques.
  • Il existe les modèles éclatés où les liaisons chimiques sont représentées et les modèles compacts où les liaisons chimiques ne le sont pas.
  • Le modèle moléculaire numérique d’une molécule permet de déterminer sa géométrie et permet de visualiser des molécules avec un grand nombre d’atomes.
Pour bien comprendre
  • La liaison chimique
  • Molécule et atome
  • La géométrie d’une molécule
1. Un logiciel pour modéliser une molécule

Une molécule peut être modélisée à l’aide de logiciels. Ces logiciels permettent de réaliser des vues en 3 dimensions des molécules les plus complexes qui soient, ce qui ne serait pas possible avec de simples modèles moléculaires.

Dans ces modèles, on associe à chaque type d’atome une couleur et une taille spécifique.


Exemples de modèles associés à des atomes

Des molécules comportant plusieurs dizaines d’atomes peuvent ainsi être modélisées.


Modèle 3D éclaté de la molécule de formule C30H23N5O

Les logiciels informatiques s’appuient sur les modèles mathématiques de description de la structure d’une molécule, ce qui permet de réaliser des modèles de molécules complexes qui ne seraient pas accessibles par un calcul numérique à la main.

2. Dessiner et visualiser une molécule

Parmi les logiciels qui existent sur Internet, on a ici choisi le logiciel MolView car il existe une version gratuite et la prise en main est facile.

Remarque
La version gratuite se trouve en ligne à l’adresse suivante : molview.org.

Page d’accueil du logiciel

La modélisation s’effectue en plusieurs étapes.

Étape 1 – Construire la molécule à l’aide de l’interface du logiciel

On place les atomes qui composent la molécule et on crée les liaisons chimiques entre les atomes.

Avec MolView, les atomes sont choisis dans la barre d’outils à droite et les liaisons sont choisies dans la barre d’outils à gauche.

On peut faire des liaisons multiples : double ou triple.


Construction d’une molécule
Étape 2 – Réaliser une « optimisation 3D » de la structure de la molécule

Le logiciel calcule la disposition spatiale des atomes la plus probable dans la réalité, en utilisant des modèles théoriques performants.


Visualisation 3D après optimisation
Étape 3 – Manipuler la molécule en 3D : rotation, nuage électronique, etc.

On peut, grâce au logiciel, voir la molécule sous différents angles, la faire tourner, ou encore zoomer sur des parties de celle-ci.


Rotation de la molécule

Visualisation du nuage électronique

Mesure des distances et des angles

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