home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Mac Magazin/MacEasy 12 / Mac Magazin and MacEasy Magazine CD - Issue 12.iso / Sharewarebibliothek / Anwendungen / Wissenschaft & Technik / VSEPRplex 1.1.6 Demo / VSEPRplex Demo / VSEPRplex Demo.rsrc / TEXT_1005_TUTORIAL.txt < prev    next >
Text File  |  1995-06-11  |  8KB  |  28 lines
  1. TUTORIAL
  2.  
  3.  
  4.      The molecule to be modelled is water (H2O), a substance familiar to everyone.  Before the modelling process can begin, the molecule's formula has to be entered.  This is achieved by selecting elements in their appropriate quantities from the periodic table of the elements.  The periodic table is found in the Formula window.  Each element on the periodic table is a "button," which can be selected with the mouse.  Click twice on the Hydrogen button with the mouse button.  This inserts two atoms of hydrogen into the formula.  Click once on the Oxygen button with the mouse button.  This inserts one atom of oxygen.  The formula now reads "H2O" in the Formula window.
  5.  
  6.      A delete function is available for making corrections to the formula.  Insert a second oxygen atom into the formula.  The formula now reads "H2O2."  Hold down the Shift key, and click once on the Oxygen button with the mouse button.  This removes the second atom of oxygen from the formula.
  7.  
  8.      It is possible to ionize (i.e., place a charge on) the molecule.  To the right of the periodic table are two Ion buttons.  Click on the Positive Ion button three times.  This gives the formula a charge of +3.  Click on the Negative Ion button three times.  This makes the water molecule neutral again, as it should be.
  9.  
  10.      At this point, it is useful to view attribute data for the elements in the formula.  Use the mouse to pull down the Text menu, and select the Element Attributes item.  This displays the element attributes (e.g., covalent radius, electronegativity, etc.) for hydrogen and oxygen in the Text window.  These values are used by VSEPRplex when it calculates the structure of the molecule.  The attribute data is made available to encourage users to perform the structural calculations by hand.
  11.  
  12.      The actual modelling now begins.  To the lower right of the periodic table is a Model button.  Click on the Model button.  This instructs VSEPRplex to analyse the formula to determine whether it satisfies VSEPR theory.  If the elements, in their given quantities, are incompatible, a window opens and communicates the problem and a solution.  Since H2O is a valid combination of elements, the program accepts the molecular formula, and displays structural calculations (which outline how the shape of the molecule was determined) in the Text window.  As well, a two-dimensional skeletal model is displayed in the Model window.  This is the simplest model.
  13.  
  14.     Four different models of the molecule are available:  skeletal, Lewis, wire-frame and space-filling.  Pull down the Model menu and select the Lewis item.  The skeletal model is replaced with a more informative Lewis model.  The Lewis model is also two-dimensional, but unlike the skeletal model, it reveals lone pairs, as well as the allocation and types of bonds in the molecule.  Notice how these details relate to the structural calculations in the Text window.  The two remaining models are three-dimensional.  Ignore the wire-frame model for the time-being, and select the Space-filling item.  Of all the models, the space-filling model best simulates reality; it plots the arrangement of atoms in the molecule, using true atomic radii and bond distances.
  15.  
  16.      Any three-dimensional model can be rotated, thereby revealing the molecule's shape in its entirety.  Rotations can be achieved with the mouse or the keyboard.  Try using the mouse first, as follows.  Position the pointer somewhere in the Model window.  The "arrow" (the pointer) becomes a "hand," indicating that the model can be rotated.  Hold down the mouse button so as to "grab" the model with the hand, and then drag the mouse.  The particular rotation that has occurred was determined by where the model was grabbed and by how the mouse was dragged.  Take a moment to experiment with other rotations, using the mouse.  Now try using the keyboard to produce similar kinds of rotations, as follows.  Press the Up Arrow key several times.  A rotation has occurred about the x-axis.  Try pressing the other Arrow keys as well, and observe the similar types of rotations that occur.  Finally, hold down the Shift key, and then press any one of the Arrow keys.  The model is now rotating freely about a principal axis.  Stop the animation by pressing any Arrow key or by clicking in the Model window.
  17.  
  18.      A number of "settings" are available, which allow the display of three-dimensional models to be customized.  Pull down the Models menu, and select the 3-D Settings item.  This opens the 3-D Settings dialog window, which contains the controls for the various model settings.  Two frames of reference can be included in three-dimensional model displays, these being the virtual sphere and the xyz-axes.  Find the Show Virtual Sphere check box in the window.  The check box is "checked" (i.e., there is an "x" in the box), meaning that the virtual sphere will be present in all three-dimensional model displays.  The virtual sphere is, for instance, included in the display of the current space-filling model.  Click on the Show Virtual Sphere check box.  This disables (or "hides") the virtual sphere.  The check box is no longer checked.  Find the Show xyz-Axes check box.  Disable this setting in the same way.  Click on the OK button to make all of the changes take effect.  The virtual sphere and the xyz-axes are no longer in the display.  One advantage of not including these frames of reference is that rotations will operate with greater speed.
  19.  
  20.      Another three-dimensional model setting is "Fill."  The "fill" of a model refers to how the structure is rendered.  The default fill is "shaded."  The other available fills are transparent, solid and coloured.  Open the 3-D Settings dialog window and find the four "radio buttons" under the heading "Fill."  Click on the Transparent Radio button.  Click on the OK button.  The atoms of the space-filling model are now transparent.  Try rotating the molecule to fully appreciate the difference.  Try using the two remaining fills, solid and coloured.
  21.  
  22.      The final three-dimensional model setting is "Shape."  A molecule's shape is classified by its molecular geometry (i.e., by its bonding pair arrangement) and by its electron pair arrangement.  Molecular geometry is a subset of electron pair arrangement.  The default shape is "molecular geometry."  Notice that the model emphasizes the "angular" geometry of the water molecule.  Open the 3-D Settings dialog window and find the two radio buttons under the heading "Shape."  Click on the Electron Pair Arrangement radio button.  Click on the OK button.  The emphasis of shape in the model has changed.  The model now emphasizes the "tetrahedral" shape of the water molecule (though its angular shape can still be discerned from within).  The difference is that lone pairs are now represented as visual objects (grey spheres), whereas with the previous setting (molecular geometry), only the distortion they caused was a part of the display.
  23.  
  24.      The wire-frame model is the final model to be selected.  Pull down the Models menu, and select the Wire-frame item.  The wire-frame model plots bond distances as line segments.  It provides a good illustration of the geometric facets that comprise the molecule.  Notice that the rotations of the previous space-filling model have been preserved.  Rotate the wire-frame model to explore the molecule more completely.
  25.  
  26.      Experiment with the three other volume-fills by selecting them from the 3-D Settings dialog window.  This completes the modelling process for water.
  27.  
  28.      Click on the Clear button in the Formula window.  This clears the formula and its accompanying displays.  Now that the tutorial for water is complete, try building other molecules in the same way.  The Fundamental Structures reference chart may be of assistance, particularly to someone who is not familiar with chemistry and/or VSEPR theory.  The chart supplies one example molecule for each of the possible geometries.