atomirepresentaatiota

Atomirepresentaatiolla tarkoitetaan atomien sekä niiden ominaisuuksien esittämistä kemiallisissa ja materiaalitieteellisissä yhteyksissä. Se kattaa sekä visuaaliset kuvaukset että numeeriset ja tietojenkäsittelyyn sovitetut muodot. Tämän käsitteen avulla voidaan kuvata yksittäisten atomien sijainteja, identiteettejä ja vuorovaikutuksia riippumatta siitä, käytetäänkö esityksiä piirroksina, malleina tai algoritmien syötteenä.

Perinteisiä esitystapoja ovat kemiallisten symbolien käyttö sekä rakennekaaviot. Symbolit kuten H, C, O ilmaisevat atomin lajin, usein yhdessä lukumäärän kanssa. Erilaiset rakenteelliset mallit, kuten Lewis-kaaviot, viiva-rakenteet sekä ball‑and‑stick- ja tilavuusmallit, kuvaavat sidoksia ja kolmiulotteisia suhteita.

Tietotekniset ja laskennalliset esitykset kuvaavat atomit sekä ympäristönsä ominaisuuksia vektoreina tai graafeina. Yleisimmät attribuutit ovat elementin tyyppi, atomiluku, koordinaatio, hybridisaatio, elektronegatiivisuus ja mahdollinen varaus. Graafiesitykset käyttävät atomeja solmuina ja sidoksia reunoina. Standardoidut tekstimuodot kuten SMILES ja InChI tallentavat molekyylin rakenteen järjestyksen sekä atomien väliset yhteydet, ja ne ovat keskeisiä kemian tietokannoissa sekä simuloinneissa.

Käytännön sovelluksia ovat kemiallinen modellointi, ennustaminen ja materiaalitutkimus, mukaan lukien farmasia ja katalyyttitutkimus. Eri esitystavat voivat tasapainottaa tarkkuuden ja laskennallisen kustannuksen välillä; valinta riippuu siitä, mitkä atomit tai rakenteet ovat olennaisimpia ja millaista analyysiä suoritetaan.