En chimie, le modèle compact est un mode de représentation des molécules en trois dimensions dans lequel les atomes sont représentés par des sphères dont le rayon est proportionnel au rayon atomique et dont la distance entre les centres de deux sphères est proportionnelle à la distance entre les noyaux des atomes représentés par ces sphères, toutes ces distances étant reproduites à la même échelle. Les atomes de différents éléments chimiques sont généralement représentés par des sphères de couleurs différentes, chacune de ces couleurs identifiant l'un de ces éléments.
Le modèle compact est également appelé modèle CPK en mémoire des chimistes Robert Corey, Linus Pauling et Walter Koltun, qui ont progressivement développé le concept de modélisation des molécules sous une forme exploitable[1],[2]. Ce modèle se distingue des autres représentations tridimentionnelle, telles que le modèle boule-bâtonnet et les formules topolgiques, par l'utilisation de sphères remplissant les volumes « en taille réelle » pour représenter les atomes. Cela permet de visualiser la forme réelle et les dimensions relatives des molécules ainsi que la forme de la surface moléculaire qu'un conformère donné peut présenter. L'inconvénient de cette représentation est qu'elle masque les liaisons chimiques entre atomes et que les atomes situés en avant-plan masquent ceux situés en arrière plan, ce qui empêche d'appréhender la structure de la molécule dans son ensemble. C'est la raison pour laquelle ces modèles sont généralement utilisés de manière dynamique, surtout lorsqu'il s'agit de représenter des molécules complexes.
- Exemples de modèles compacts : deux molécules organiques et un solide cristallin.
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Le code de couleurs CPK attribue une couleur conventionnelle à certains éléments chimiques notables. Ces couleurs ont été choisies pour être facilement associées aux éléments qu'elles représentent. L'hydrogène est ainsi représenté en blanc car il s'agit d'un gaz incolore, le carbone est représenté en noir en référence au charbon, le soufre en jaune comme la couleur du soufre natif, etc. D'autres couleurs sont davantage abstraites, comme l'azote en bleu et l'oxygène en rouge :
Blanc Hydrogène H Noir Carbone C Bleu foncé Azote N Rouge Oxygène O Vert Fluor F, Chlore Cl Rouge foncé Brome Br Violet foncé Iode I Cyan Gaz nobles He, Ne, Ar, Xe, Kr Orange Phosphore P Jaune Soufre S Pêche, saumon Bore B, la plupart des métaux de transition Violet Métaux alcalins Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Vert foncé Métaux alcalino-terreux Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Gris Titane Ti Rouille Fer Fe Rose Autre éléments
Notes et références
- (en) Robert B. Corey et Linus Pauling, « Molecular Models of Amino Acids, Peptides, and Proteins », Review of Scientific Instruments, vol. 24, no 8, , p. 621-627 (DOI 10.1063/1.1770803, Bibcode 1953RScI...24..621C, lire en ligne)
- (en) Walter L. Koltun, « Precision space‐filling atomic models », Biopolymers, vol. 3, no 6, , p. 665-679 (PMID 4158989, DOI 10.1002/bip.360030606, lire en ligne)
- (en) Eric Francoeur, « The Forgotten Tool: The Design and Use of Molecular Models », Social Studies of Science, vol. 27, no 1, , p. 7-40 (DOI 10.1177/030631297027001002, JSTOR 285677, lire en ligne)
