Crystal View: CIF-Datei öffnen und Elementarzelle in 3D sehen
Kurzantwort: Öffne den 3D-Viewer in MolDraw, drücke + und installiere Crystal View. Klicke im Tab Crystal auf Open und wähle eine CIF-, POSCAR-, PDB- oder Extended-XYZ-Datei oder eines der eingebauten Beispiele. Du erhältst die Elementarzelle in 3D mit Gitterparametern, Volumen, Z und Dichte und kannst die Zelle wiederholen, entlang jeder [uvw]-Richtung blicken, Koordinationspolyeder zeigen und ein PNG exportieren.
Warum Kristalle in 3D ansehen?
Eine Formel wie NaCl oder SrTiO3 sagt nichts darüber aus, wie die Atome gepackt sind. Koordinationszahlen, dichtest gepackte Schichten und die Form von Polyedern verstehst du erst, wenn du die Zelle drehen und von verschiedenen Seiten betrachten kannst. Lehrbuchbilder zeigen einen festen Blickwinkel; ein interaktives Modell lässt dich die Ansicht finden, die die Struktur erklärt.
Crystal View läuft in deinem Browser, direkt neben deiner Zeichnung. Dateien werden auf deinem eigenen Computer gelesen und nirgendwohin hochgeladen.
Was das Plugin zeigt
| Elementarzelle | Die Zellkanten mit farbigen Achsen a, b und c und Atome auf allen Gitterplätzen, auch denen, die mit der Nachbarzelle geteilt werden. |
|---|---|
| Gitterparameter | Längen a, b, c, Winkel α, β, γ, Raumgruppe, Volumen, Z und Dichte. |
| Wiederholen | Baue einen Block aus a × b × c Zellen, um zu sehen, wie sich die Struktur fortsetzt. |
| Blick entlang | Drehe die Ansicht, um entlang einer Achse oder einer beliebigen Richtung [u v w] zu blicken. |
| Darstellung | Kugel-Stab- oder Kalottenmodell, Koordinationspolyeder, Ionenkontakte und Atombeschriftungen. |
| Projektion | Wechsle zwischen perspektivischer und paralleler (orthografischer) Projektion. |
| Ausgabe | Exportiere ein PNG oder füge die aktuelle Ansicht als bearbeitbare Zeichnung auf der Zeichenfläche ein. |
So installierst du Crystal View
- Öffne den MolDraw-Editor und melde dich an. Ein kostenloses Konto genügt.
- Öffne den 3D-Viewer und drücke das + neben den Tabs (oder gehe zu Settings › Plugins).
- Klicke neben Crystal View auf Install. Ein Tab Crystal erscheint.
So öffnest du eine CIF-Datei
- Klicke im Tab Crystal auf Open (das Ordnersymbol oben in der Werkzeugleiste links).
- Wähle Open a file… und dann eine
.cif-, POSCAR-, PDB- (mit CRYST1-Eintrag) oder Extended-XYZ-Datei. - Ziehen zum Drehen, Scrollen zum Zoomen. Mit Repeat zeigst du mehr Zellen, mit Look along blickst du entlang einer Achse.
Keine Datei zur Hand? Die Beispiele decken die Strukturen ab, die in den meisten Kursen vorkommen: Steinsalz, Caesiumchlorid, Fluorit, Diamant, Graphit, kubischer Perowskit, Rutil, Wurtzit (Zinkoxid) und kubisch-flächenzentriertes Kupfer.
Koordination sichtbar machen: Perowskit als Beispiel
Öffne Display und aktiviere Coordination polyhedra, um die TiO6-Oktaeder auszufüllen. Mit ein paar wiederholten Zellen siehst du, dass die Oktaeder über Ecken verknüpft sind – das Schlüsselmerkmal der Perowskit-Familie. Probiere dasselbe mit Rutil, wo TiO6-Oktaeder über Kanten zu Ketten entlang c verknüpft sind, und vergleiche.
Kristalle auf der 2D-Zeichenfläche
Du kannst eine CIF-Datei auch direkt auf der Zeichenfläche öffnen. MolDraw zeichnet den Kristall als normale, bearbeitbare Zeichnung und zeigt einen Bereich mit Zelle, Wiederholungen, Blickrichtung, Beschriftungen und Ionenkontakten. Du kannst das Element auf äquivalenten Plätzen austauschen, zum Beispiel um für ein Arbeitsblatt aus NaCl KCl zu machen. Crystal View folgt der Zeichnung dann live, sodass jede Änderung sofort in 3D erscheint.
Einsatzmöglichkeiten in Unterricht und Labor
- Festkörperchemie unterrichten: Vergleiche die Koordination in NaCl (6:6) mit CsCl (8:8) oder zähle die Atome in einer Zelle und prüfe den Z-Wert auf der Karte.
- Dichteste Packung: Blicke bei Kupfer entlang [1 1 1], um die dichtest gepackten Schichten zu sehen.
- Kohlenstoffmodifikationen: Stelle Diamant und Graphit nebeneinander, um sp3- und sp2-Bindung zu besprechen.
- Eine Datei prüfen: Öffne eine CIF-Datei aus einer Veröffentlichung oder Datenbank und prüfe Zelle, Dichte und Konnektivität, bevor du sie anderswo verwendest.
- Abbildungen: Exportiere ein PNG oder füge die Ansicht auf der Zeichenfläche ein und beschrifte sie zusammen mit dem Rest deines Schemas.
Beschäftigst du dich auch mit Ligandenfeldern? Unser Leitfaden zur Kristallfeldtheorie erklärt die oktaedrische und tetraedrische Aufspaltung, die du in Crystal View als Polyeder sehen kannst.
Fragen und Antworten
Wie öffne ich eine CIF-Datei online?
Installiere das kostenlose Plugin Crystal View in MolDraw, öffne seinen Tab im 3D-Viewer, klicke auf Open und wähle deine .cif-Datei. Die Elementarzelle erscheint in 3D in deinem Browser; nichts wird auf einen Server hochgeladen.
Welche Kristalldateiformate liest Crystal View?
CIF, VASP POSCAR, PDB-Dateien mit CRYST1-Eintrag und Extended-XYZ-Dateien mit Gitter.
Ist das Plugin Crystal View kostenlos?
Ja. Zum Installieren von Plugins brauchst du nur ein kostenloses MolDraw-Konto.
Kann ich eine Kristallstruktur auf der 2D-Zeichenfläche zeichnen?
Ja. Öffne eine CIF-Datei auf der Zeichenfläche, um eine bearbeitbare Kristallzeichnung mit eigenem Bereich für Wiederholungen, Blickrichtung und Beschriftungen zu erhalten. Crystal View folgt dieser Zeichnung dann live in 3D.