Com obtenir Jmol

Jmol és un programari lliure, que pot ser descarregat des de http://sourceforge.net/projects/jmol/files/

En aquesta comunicació hem utilitzat la versió 13.3.8 de 1/11/13

Petit tutorial de Jmol

Amb el visor Jmol treballem a les classes de Batxillerat diversos aspectes relacionats amb els continguts curriculars. Per exemple:

LA GEOMETRIA MOLECULAR NO ÉS UN CAPRICI:

Un dels mètodes per predir la geometria molecular aproximada és el model VSPR (Valence Shell Electronic Pair Repulsion), o en la seva traducció al català RPECV (Repulsió entre Parells d’Electrons de la Capa de València). Si volem incorporar una molècula senzilla al Jmol, com ara el metà, i a partir d’ella construir una altra més complexa, hem de seguir la següent seqüència. Obrim el Jmol i pitgem en Archivo/Conseguir un MOL:



Escrivim el codi SMILES™ del metà (C) a la finestra emergent i pitgem Aceptar. Observem:



Ara pitgem la icona (Herramienta de modelado) del menú i col•loquem el cursor damunt del carboni a partir del qual volem construir la nova molècula.



Amb el botó esquerre del ratolí i arrossegant en la direcció desitjada anem afegint els carbonis desitjats, creant una “geometria impossible”.





L’eina de modelatge té l’opció de corregir imperfeccions a la molècula i minimitzar les forces elèctriques de repulsió:



El resultat és:



LONGITUD I ANGLES D’ENLLAÇ:

També podem treballar amb Jmol alguns paràmetres de l’enllaç covalent, concretament la longitud i l’angle de l’enllaç.

Incorporem al Jmol una molècula amb diversitat d’enllaços, com ara l’àcid 3-aminobutanoic (C4H9NO2).



Fent doble clic en un dels àtoms i a continuació un altre doble clic en un altre àtom consecutiu, Jmol ens marca la longitud de l’enllaç que els uneix en nanòmetres.



Pel que fa referència als angles, fem doble clic en un àtom, després fem clic a sobre de l’àtom que farà el vèrtex de l’angle, i de nou doble a l’àtom que determina l’angle. Els resultats són:



ISOMERIA GEOMÈTRICA:

Jmol també ens ajuda a entendre les diferents disposicions a l’espai de molècules amb algun tipus d’estereoisomeria, ja sigui geomètrica o òptica.

En el cas de la isomeria geomètrica en alquens de cadena oberta, un cas molt senzill és l’observació del 2-butè, és a dir, el cis 2-butè (amb SMILES™ C/C=C\C) i el trans 2-butè (amb SMILES™ C/C=C/C). Amb les següents captures de pantalla s’entén què vol dir substituents al mateix costat o a costats contraris.





ESPECTROSCOPIA HNMR:

Amb la inclusió d’una introducció a les tècniques espectroscòpiques als continguts de Química de 2n de Batxillerat, hem hagut de treballar espectres HNMR a l’aula. Jmol ens ajuda a obtenir aquests gràfics i a poder crear-nos un banc d’imatges de molècules per a treballar amb els alumnes. Un exemple senzill seria comparar els espectres HNMR del derivat halogenat 1,1 - dibromoetà (amb SMILES™ C(Br)(Br)C) i comparar-lo amb el de l'1,2-dibromoetà (amb SMILES™ C(Br)C(Br)). En ambdós casos, un cop introduïda la molècula, pitgem en el menú del visor Herramientas/JSpecView.



S’obre una nova finestra en la qual ja podem observar l’espectre HNMR. Podem, fins i tot, marcar amb el cursor els pics del gràfic per observar a quins hidrògens corresponen de la molècula. En el cas de l'1,1-dibromoetà:



I en el cas del 1,2-dibromoetà, podem observar la diferència del pic únic:



MACROMOLÈCULES:

A més a més de poder observar molècules senzilles en l’àmbit de la matèria de Química, els alumnes que cursen Biologia poden visualitzar macromolècules, com ara alguna proteïna.

En el cas de la proteïna codificada al PDB (Protein Data Bank) com 2z7x, estem davant d’un toll-like receptor del nostre sistema immunitari.

Jmol ens permet incorporar aquest codi al menú Archivo/Conseguir un PDB:



S’introdueix el codi 2z7x a la finestra emergent i s’obté:



Amb aquestes macromolècules es recomana canviar l'estil de la visualització per tal d’apreciar més fàcilment com estan distribuïts els àtoms i, de vegades, la funcionalitat de la proteïna en sí mateixa. Amb el botó de la dreta del ratolí triem el menú Estilo/Patrón/Esquemático:



I ara es visualitza: