Z-матрица
В химии Z-матрицей (Z-matrix) называют способ представления координат атомов молекулярной системы. Кроме того, такое представление называют также внутренними координатами (internal coordinates). Это представление определяет каждый атом системы через атомный номер, длину связи, валентный угол и двугранный угол. Под связью в данном случае подразумевается не химическая связь, а просто вектор, направленный от одного атома к другому, хотя они могут и совпадать. Тем не менее, принято записывать Z-матрицу через длины и углы химических связей, так как такая запись позволяет описать не только относительное расположение атомов друг относительно друга, но и связи этих атомов. Z-матрица называется так потому, что второй атом всегда располагается вдоль оси аппликат (оси Z).
Z-матрица может быть преобразована в декартовы координаты. Также возможно обратное преобразование. Информация при этих преобразованиях не теряется.
Z-матрицы используются для описания молекулярных систем и принимаются многими программами моделирования молекулярной динамики и вычислительной химии. Кроме того, многие программы визуализации молекулярной структуры предоставляют графические редакторы z-матриц. Например, к таким программам относится [www.cmbi.ru.nl/molden/molden.html Molden].
Пример
Молекула метана в декартовых координатах (в ангстремах):
C 0.000000 0.000000 0.000000 H 0.000000 0.000000 1.089000 H 1.026719 0.000000 -0.363000 H -0.513360 -0.889165 -0.363000 H -0.513360 0.889165 -0.363000
Молекула метана в виде z-матрицы:
C H 1 1.089000 H 1 1.089000 2 109.4710 H 1 1.089000 2 109.4710 3 120.0000 H 1 1.089000 2 109.4710 3 -120.0000
Ссылки
- [www.shodor.org/chemviz/zmatrices/index.html Z-Matrices Lab Activity]
- [www.shodor.org/chemviz/zmatrices/babel.html Онлайн конвертер z-матрицы в декартовы координаты]
- [metacpan.org/pod/Chemistry::InternalCoords::Builder Модуль Perl, строящий z-матрицу по декартовым координатам]
- [metacpan.org/pod/Chemistry::InternalCoords Модуль Perl, позволяющий преобразовывать z-матрицу в декартовы координаты]
- [www.perlmol.org/ Набор модулей Perl, предназначенных для работы с атомами и молекулами]
- [www.cmbi.ru.nl/molden/molden.html Molden, домашняя страница]
