Crystal View: otwórz plik CIF i zobacz komórkę elementarną w 3D
Krótka odpowiedź: otwórz przeglądarkę 3D w MolDraw, naciśnij + i zainstaluj Crystal View. Na karcie Crystal kliknij Open i wybierz plik CIF, POSCAR, PDB lub extended XYZ albo jeden z wbudowanych przykładów. Otrzymasz komórkę elementarną w 3D z parametrami komórki, objętością, Z i gęstością, a do tego możesz powielać komórkę, patrzeć wzdłuż dowolnego kierunku [uvw], pokazywać wielościany koordynacyjne i eksportować PNG.
Dlaczego oglądać kryształy w 3D?
Wzór taki jak NaCl czy SrTiO3 nic nie mówi o tym, jak upakowane są atomy. Liczby koordynacyjne, warstwy gęstego upakowania i kształt wielościanów nabierają sensu dopiero wtedy, gdy można obrócić komórkę i obejrzeć ją z różnych stron. Rysunki w podręczniku pokazują jeden stały kąt; interaktywny model pozwala znaleźć widok, który wyjaśnia strukturę.
Crystal View działa w przeglądarce, obok twojego rysunku. Pliki są odczytywane na twoim komputerze i nigdzie nie są wysyłane.
Co pokazuje wtyczka
| Komórka elementarna | Krawędzie komórki z kolorowymi osiami a, b i c oraz atomy we wszystkich węzłach sieci, także tych wspólnych z sąsiednią komórką. |
|---|---|
| Parametry komórki | Długości a, b, c, kąty α, β, γ, grupa przestrzenna, objętość, Z i gęstość. |
| Powielanie | Zbuduj blok a × b × c komórek, aby zobaczyć, jak struktura się powtarza. |
| Widok wzdłuż | Obróć widok, aby patrzeć wzdłuż osi lub dowolnego własnego kierunku [u v w]. |
| Wyświetlanie | Atomy w modelu kulkowo-pręcikowym lub czaszowym, wielościany koordynacyjne, kontakty jonowe i etykiety atomów. |
| Rzutowanie | Przełączanie między rzutem perspektywicznym a równoległym (ortograficznym). |
| Eksport | Wyeksportuj PNG albo dodaj bieżący widok do płótna jako edytowalny rysunek. |
Jak zainstalować Crystal View
- Otwórz edytor MolDraw i zaloguj się. Wystarczy darmowe konto.
- Otwórz przeglądarkę 3D i naciśnij + obok kart (albo przejdź do Settings › Plugins).
- Kliknij Install obok Crystal View. Pojawi się karta Crystal.
Jak otworzyć plik CIF
- Na karcie Crystal kliknij Open (ikona folderu na górze paska narzędzi po lewej).
- Wybierz Open a file… i wskaż plik
.cif, POSCAR, PDB (z rekordem CRYST1) lub extended XYZ. - Przeciągnij, aby obrócić, przewiń, aby powiększyć. Użyj Repeat, aby pokazać więcej komórek, i Look along, aby patrzeć wzdłuż osi.
Nie masz pliku pod ręką? Przykłady obejmują struktury omawiane na większości kursów: sól kamienną, chlorek cezu, fluoryt, diament, grafit, regularny perowskit, rutyl, wurcyt (tlenek cynku) i miedź o sieci regularnej ściennie centrowanej.
Koordynacja na przykładzie perowskitu
Otwórz Display i zaznacz Coordination polyhedra, aby wypełnić oktaedry TiO6. Po powieleniu kilku komórek widać, że oktaedry łączą się narożami, co jest kluczową cechą rodziny perowskitów. Zrób to samo z rutylem, w którym oktaedry TiO6 łączą się krawędziami w łańcuchy wzdłuż c, i porównaj.
Kryształy na płótnie 2D
Plik CIF możesz też otworzyć bezpośrednio na płótnie. MolDraw rysuje kryształ jako zwykły, edytowalny rysunek i pokazuje panel z komórką, powieleniami, kierunkiem patrzenia, etykietami i kontaktami jonowymi. Możesz podmienić pierwiastek w równoważnych pozycjach, na przykład zamienić NaCl w KCl na potrzeby karty pracy. Crystal View na bieżąco śledzi rysunek na płótnie, więc każdą zmianę od razu widać w 3D.
Jak wykorzystać ją na zajęciach i w laboratorium
- Nauczanie chemii ciała stałego: porównaj koordynację w NaCl (6:6) i CsCl (8:8) albo policz atomy w komórce i sprawdź wartość Z na karcie.
- Gęste upakowanie: spójrz wzdłuż [1 1 1] w miedzi, aby zobaczyć warstwy gęstego upakowania.
- Odmiany alotropowe węgla: postaw obok siebie diament i grafit, aby omówić wiązania sp3 i sp2.
- Sprawdzanie pliku: otwórz CIF z publikacji lub bazy danych i sprawdź komórkę, gęstość oraz połączenia, zanim użyjesz go gdzie indziej.
- Ilustracje: wyeksportuj PNG albo dodaj widok do płótna i opisz go razem z resztą schematu.
Uczysz się też o polu ligandów? Nasz poradnik teorii pola krystalicznego wyjaśnia rozszczepienie oktaedryczne i tetraedryczne, które w Crystal View widać jako wielościany.
Pytania i odpowiedzi
Jak otworzyć plik CIF online?
Zainstaluj darmową wtyczkę Crystal View w MolDraw, otwórz jej kartę w przeglądarce 3D, kliknij Open i wybierz plik .cif. Komórka elementarna pojawi się w 3D w przeglądarce; nic nie jest wysyłane na serwer.
Jakie formaty plików krystalograficznych odczytuje Crystal View?
CIF, VASP POSCAR, pliki PDB z rekordem CRYST1 oraz pliki extended XYZ z parametrami sieci.
Czy wtyczka Crystal View jest darmowa?
Tak. Do instalowania wtyczek wystarczy darmowe konto MolDraw.
Czy mogę narysować strukturę kryształu na płótnie 2D?
Tak. Otwórz plik CIF na płótnie, a otrzymasz edytowalny rysunek kryształu z własnym panelem do powieleń, kierunku patrzenia i etykiet. Crystal View na bieżąco pokazuje ten rysunek w 3D.