u:/omat/opetus/lv 2013-2014/kema200 johdatus ......4. kun ollaan samassa hakemistossa, jossa...

Jyväskylän yliopisto

Kemian laitos

Ohjeita kemian opiskeluunRaportoinnin välineitä

Jussi Ahokas

2013

Esipuhe

Tässä ohjeessa esitellään kemian opinnoissa ja erityisesti raportoinnissa tar-

vittavia ohjelmistoja. Näiden ohjelmistojen käyttö kannattaa aloittaa mah-

dollisimman varhaisessa vaiheessa opintoja, jotta niistä saa parhaan hyödyn

opiskelun edetessä. Ohjeessa esitellyt ohjelmistot on valittu siten, että ne on

opiskelijoiden saatavilla kemian laitoksen koneilla tai ne ovat ilmaisohjelmia,

joita voi vapaasti käyttää opiskelussa.

i

SISÄLTÖ SISÄLTÖ

Sisältö

1 Kuvaajat 1

1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Kuvaaja GnuPlotilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2 Taulukot 21

2.1 Taulukko Wordillä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2 Taulukko OpenOffice Writerilla . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.3 Taulukko LATEX:lla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3 Matemaattiset kaavat 26

3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2 Matemaattiset kaavat Writerilla . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3 Matemaattiset kaavat LATEX’illa . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt 36

4.1 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt Wordissä . . . . . . . . . 37

4.2 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt Writerissa . . . . . . . . . 39

4.3 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt LATEX’ssa . . . . . . . . . 42

ii

SISÄLTÖ SISÄLTÖ

5 Kemialliset rakennekaavat 43

5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.2 Rakennekaava ChemSketchillä . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

6 Laitteistokuvat 51

6.1 Tislauslaitteisto ChemBioDraw:lla . . . . . . . . . . . . . . . . 51

iii

1 KUVAAJAT

1 Kuvaajat

Kuvaajien avulla voidaan esittää mittaustulokset havainnollisessa muodos-

sa. Tässä ohjeessa piirretään oheisen taulukon tiedot kuvaajaa OriginProlla,

GnuPlotilla, Excelillä ja Calcilla.

Tulokset, joista kuvaaja piirretään, on tässä esitetty vain listana. Myöhem-

min tässä ohjeessa tulokset esitetään oikeaoppisesti taulukkomuodossa.

Tulokset:1/[A] (l/mol) Aika (s)

10 0

15 50

20 100

25 150

30 200

35 250

1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä

OriginPro 9 on asennettu kemian laitoksen opiskelijakoneille. Yliopistolta ei

ole saatavilla ohjelmasta kotikoneille asennettavaa versiota, joten kotikäyt-

töön ohjelmisto täytyy hankkia omalla kustannuksella.

Ohje kuvaajan piirtämiseksi Originilla.

1. Käynnistä ohjelmisto (löytyy Start-/Käynnistävalikosta kansiosta Ori-

ginLab

2. Ohjelma käynnistyy ja työpöydällä on tyhjä työkirja avoinna (Work-

book). Jos työkirjaa ei ole avoinna saat sen työkalurivin painikkeesta

New Workbook.

1

1 KUVAAJAT 1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä

3. Syötä arvot sarakkeisiin. Nyt x-akselille tulee aika ja y-akselille kon-

sentraation käänteisluku 1/[A].

4. Maalaa piirrettävät arvot ja paina hiiren oikeaa nappulaa. Valitse Plot

→ Symbol → Scatter. Saman voit tehdä myös työkalurivin Plot-

valikosta.

5. Nyt ruudulle saatiin kuvaaja,joissa mittapisteet on merkitty symboleil-

la. X-akselilla aika ja y-akselilla konsentraation käänteisluku.

2

1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä 1 KUVAAJAT

6. Laitetaan akseleille oikeat otsikot ja yksiköt näkyviin: tuplaklikkaa x-

akselin alla olevaa A:ta. Pyyhi merkit pois laatikosta ja kirjoita otsikko

ja yksikkö. Tee sama y-akselin otsikolle B.

7. Nyt kuvaa voi muokata helposti:

• Oikeassa yläkulmassa olevan laatikon voi poistaa klikkaamalla sitä

ja painamalla delete. Tarvittaessa sen voi palauttaa valitsemalla

Graph → New Legend. Laatikkoon voi kirjoittaa tuplaklikkaamal-

la selitteen symbolimerkille. Selite on erityisen hyvä silloin, jos

samassa kuvassa on useita eri mittaustuloksia eri symbolein esi-

tettynä.

3

1 KUVAAJAT 1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä

• Akseleita ja niiden merkintöjä voi muokata tuplaklikkaamalla ak-

selia, jolloin avautuu uusi ikkuna, jossa voit säätää kuvan asetuk-

sia.

• Tärkeimmät kuvan asetukset:

– Scale-Välilehti

∗ Selection: valitse x- tai y-akselin asetukset

∗ From ja To ovat akselin alku- ja loppuarvot.

∗ Increment asettaa jakovälin akselilla esitettäville lukuar-

voille.

∗ Minor Ticks määrittää esitettyjen lukuarvojen välisen ja-

kovälin akselille.

– Title & Format -välilehti

∗ Selection: valitse akseli, jota haluat muokata. Huomaa,

että voit ottaa käyttöön myös x2- ja y2-akselit ylös ja

oikealle.

∗ Title, Color, Thickness, Major Tick Length...:

muokkaa otsikon fontteja ja akselin paksuutta.

– Tick Labels ja Minor Tick Labels -välilehdilla voi säätää

akselien jakovälimerkkejä tarkemmin. Custom Tick Labels -

välilehdellä voi tehdä akseleille omia merkintöjä.

4

1.1 Kuvaaja OriginPro 9:llä 1 KUVAAJAT

– Joskus voi olla tarpeen katkaista x- tai y-akselin ja jatkaa sit-

ten katkon jälkeen halutulla arvolla. Näitä voi säätää Break-

välilehdellä.

• Kuvaajan symboleita voi muokata tuplaklikkaamalla symbolia.

8. Tässä esitettyjen muokkaustoimintojen avulla kuvasta saa vaikkapa tä-

män näköisen:

9. OriginProssa työt tallennetaan projekteina: File→ Save Project As.

10. Varsinainen kuvaaja tallennetaan kuvatiedostona, jotta se voidaan liit-

tää kuvana esim. työselostukseen. Valitse kuvaajan ikkuna aktiiviseksi

ja File → Export Graphs. Valitse kuvan tiedostomuoto (tyypillisesti

jpg, gif tai png toimii hyvin), tiedostonimi, tiedostopolku ja tallenna.

Voit myös esikatsella kuvaa.

11. Tallennuksen jälkeen kuvan voi tuoda omaan työhön eri ohjelmistoista

riippuvalla tavalla. Valmis kuva näyttää vaikkapa tältä:

5

1 KUVAAJAT 1.2 Kuvaaja GnuPlotilla

0 50 100 150 200 250

10

15

20

25

30

35

1/[A

] (l/m

ol)

Aika (s)

OriginPro on hyvin laaja ohjelmisto, jossa on paljon erilaisia ominaisuuksia.

Tässä rajoituttiin vain kuvaajan piirtämisen perusteisiin.

1.2 Kuvaaja GnuPlotilla

GnuPlot on ilmainen ohjelmisto, http://www.gnuplot.info/. GnuPlot on

asennettu kemian laitoksen opiskelijakoneille ja on helposti asennettavissa

myös kotikoneelle. GnuPlot toimii käytännössä kaikissa yleisesti käytössä ole-

vissa käyttöjärjestelmissä, jopa Android-sovelluksia löytyy internetistä.

GnuPlot on komentorivipohjainen ohjelmisto. Tämä tarkoittaa sitä, että

kaikki komennot GnuPlotissa kirjoitetaan tekstinä. Vaikka tämä voi kuullos-

taa vaikealta, ei se sitä ole. Seuraavaksi käydään läpi kuvaajan piirtäminen

komentorivipohjaisella GnuPlotilla.

1. Kirjoitetaan piirrettävät arvot sarakkeihin millä tahansa tekstieditorilla

(Notepad tms.) ja talletetaan arvot tekstinä (*.txt) ilman muotoiluja.

6

1.2 Kuvaaja GnuPlotilla 1 KUVAAJAT

2. Käynnistetään GnuPlot käynnistävalikosta.

3. Navigoi samaan hakemistoon, jonne tallensit piirrettävät arvot käyt-

tämällä työkalurivin ChDir nappulaa tai kirjoittamalla komentoriville

cd ”tähän se polku, jossa haluttu tiedosto on”. Huomaa, että

polussa täytyy käyttää kauttaviivaa / kenoviivan \ sijasta.

4. Kun ollaan samassa hakemistossa, jossa tiedosto mittaus.txt sijait-

see, voidaan mittaustulokset piirtää kuvaajaksi kirjoittamalla GnuPlo-

tissa plot "mittaus.txt" ja painamalla enter. Näin kuvaaja avautuu

Gnuplot Graph -ikkunaan.

7


5. Koska kaikki kuvan asetukset määritellään komentorivillä, on järke-

vää kirjoittaa ne tiedostoon, joka ladataan GnuPlotiin load komen-

nolla. Seuraavaksi esitetään kuinka tarvittavat asetukset kirjoitetaan.

GnuPlotissa risuaita-merkki, #, on komenttimerkki, jonka jälkeen kir-

joitettu teksti ei vaikuta kuvan piirtämiseen. Sen perään voidaan kir-

joittaa ohjeita ja kommentteja. Tässä esimerkki tiedostosta, jossa on

tarvittavat asetukset:

#Nollataan GnuPlotin muistista kaikki asetukset

#Tuplana tehtynä toimii varmasti

clear;reset

clear;reset

#

#Poistetaan mittauspisteiden selite (legend)

unset key

#

#Määritetään akselien alku- ja loppuarvot

set xrange [-10:260]

set yrange [5:40]

8


#

#Otsikot akseleille

set ylabel "1/[A] (l/mol)"

set xlabel "Aika (s)"

#

#Asetetaan yksi jakovälimerkki lukuarvojen väliin

set mxtics 2

set mytics 2

#

#Piirretään kuvaaja

plot "mittaus.txt"

6. Ladataan tiedosto GnuPlotissa: load "plottaus.txt".

7. GnuPlot tulostaa kuvan näytölle, mutta ei vielä tallenna kuvaa. Font-

tikoon yms. säätäminen käy helpoiten määrittämällä halutut asetukset

samalla, kun valitaan kuvan tulostus-/tiedostomuoto.

• set term -komennolla asetetaan haluttu tiedostomuoto tallentu-

maan. Tiedostomuotoja on monia, mutta valitaan nyt png: set

term png.

• Määritetään lisäksi fontiksi Verdana ja fonttikooksi 18: set term

png font "Verdana,18".

9


• symbolin kokoa voi määritellä komennolla ps [koko] ja symbolin

tyyliä komennolla pt [numero] plot komennon yhteydessä: plot

"plottaus.txt"ps 3 pt 5.

• Lisäksi väriä ja viivanleveyttä voi säätää komennoilla lc ja lw.

• Määritetään vielä tulostustiedosto: set output "plottaus.png"

8. Lisätään tiedostomuodon ja fontin asetukset vielä tiedostoon ja muis-

tetaan sulkea lopuksi tulostustiedosto:

#Nollataan GnuPlotin muistista kaikki asetukset

#Tuplana tehtynä toimii varmasti

clear;reset

clear;reset

#

#Määritetään tiedostomuoto ja fontti

set term png font "Verdana,18"

#

#Määritetään tiedostonimi, johon kuva tallennetaan.

set output "plottaus.png"

#

#Poistetaan mittauspisteiden selite (legend)

unset key

#

#Määritetään akselien alku- ja loppuarvot

set xrange [-10:260]

set yrange [5:40]

#

#Otsikot akseleille

set ylabel "1/[A] (l/mol)"

set xlabel "Aika (s)"

#

#Asetetaan yksi jakovälimerkki lukuarvojen väliin

set mxtics 2

set mytics 2

10


#

#Piirretään kuvaaja

plot "mittaus.txt" ps 4 pt 1 lc -1 lw 2

#

#suljetaan tulostutiedosto

unset output

9. Näin saadaan tehtyä png-muotoinen kuva plottaus.png lataamalla tie-

dosto plottaus.txt: load "plottaus.txt".

10. GnuPlotissa kuvien tekeminen on helppoa, kun opettelee nämä perus-

asiat sen toiminnasta. Apuja saa internetistä ja GnuPlotin kotisivuilta

www.gnuplot.info.

11. GnuPlotista löytyy myös matemaattisia funktiota ja käyrien sovittami-

seen liittyvät toiminnot, joten se soveltuu myös data-analyysiin.

12. GnuPlotilla voi piirtää helposti erilaisten funktioden kuvaajia. Kokeile

vaikka sini- ja kosinifunktioita: plot sin(x), cos(x).

13. GnuPlotilla voi helposti tehdä sisäkkäisiä kuvaajia multiplot-komen-

nolla ja lisätä tekstiä set label -komennolla. Tässä yksi esimerkki,

mitä GnuPlotilla voi helposti tehdä:

11

1 KUVAAJAT 1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä

1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä

Tässä ohjeessa esitetään kuvaajan tekeminen Excel 2010:llä. Tämä ohje kä-

sittelee vain kuvaajan piirtämisen. Lisäohjeita saa Excelin Help-valikosta ja

internetistä. Lisäksi Exceliä käsittelevää kirjallisuutta löytyy kirjastoista ja

kirjakaupoista.

Microsoft Excel 2010 on asennettuna kaikille yliopiston työasemille. Omalle

koneelle asentaminen vaatii kaupallisen version hankkimisen. Opiskelijoille

on tarjolla opiskelukäyttöön tarkoitettua versiota edullisemmalla hinnalla.

1. Käynnistä Excel.

2. Syötä mittaustulokset Excelin laskentataulukkoon. Huomaa, että vie-

rekkäisissä lukupareissa vasen sarake on oletuksena x-akselin arvo ja

oikea y-akselin.

12

1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä 1 KUVAAJAT

3. Maalaa piirretävät arvot, valitse Insert ja Scatter-pudostusvalikosta

Scatter with only Markers.

4. Nyt pitäisi muodostua kuvaaja laskentataulukkoon.

13

1 KUVAAJAT 1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä

5. Kuvan muokkaaminen

• Klikkaa kuvaa, jolloin Chart Tools -valikko avautuu. Valitse Lay-

out-välilehti. Näkyvillä olevissa pudotusvalikoista löytyvät tär-

keimmät muokkaustyökalut.

• X-akselin otsikko: Axis Titles → Primary Horizontal Axis

Title → Title Below Axis. Nyt x-akselin alapuolelle ilmestyy

laatikko, jota pääsee muokkaamaan kaksoisklikkaamalla. Kirjoi-

ta siihen akselin otsikko ja käytetty yksikkö. Tee samalla taval-

la y-akselin otsikko: Primary Vertical Axis Title → Rotated

Title.

• Korjataan akseliden alku- ja loppuarvot. Kuvassa ei saa olla aluei-

ta, joissa ei ole mitään. Kaksoisklikkaamalla haluttua akselia tai

Axes-pudotusvalikosta haluttu akseli ja More Axis Options, saa

avattua Format Axis -ikkunan. Valitsemalla Axis Options voi

asettaa halutut alku- ja loppuarvot. Asetetaan x-akselille uusi lop-

puarvo: Minimum, Fixed, 0,0 ja Maximum, Fixed, 260,0. Vas-

taavasti y-akselille uudet alku- ja loppuarvot: Minimum, Fixed,

10,0 ja Maximum, Fixed, 260,0.

• Muita asetuksia Axis Options -valikossa:

– Major unit ja Minor unit asettaa jakovälimerkit halutulla

tiheydellä.

– Major tick mark type ja Minor tick mark type asettavat

jakovälimerkkien esitystavan.

14

1.3 Kuvaaja Microsoft Excelillä 1 KUVAAJAT

– Vertical axis crosses säätää y-akselin paikkaa x-akselilla.

Tätä tarvitaan silloin, kun halutaan y-akseli leikkaamaan x-

akselin muualla kuin pisteessa x = 0.

6. Otsikkotekstien ja akselien lukuarvojen fonttikoon muuttaminen.

• Valitse haluttu muotoiltava teksti. Klikkaa haluttua tekstiä esim.

x-akselin lukuarvoa. Nyt voit muokata numeroiden arvoja Home-

välilehden fonttiasetuksista. Samalla tavalla voit muokata y-akse-

lin arvoja ja akseleiden otsikkotekstejä.

7. Vaakaviivat saa poistettua kuvasta klikkaamalla kuvaa ja valisemal-

la: Chart Tools -välilehti, Gridlines → Primary Horizontal Grid-

lines → None. Samasta valikosta viivoja voi halutessa lisätä ja muo-

kata.

8. Kuvattujen lukuarvojen symboleita voi muokata kaksoisklikkaamalla

symbolia, jolloin avautuu Format Data Series -ikkuna. Sen Marker

Options -kohdassa voi vaihtaa symbolin tyyliä ja kokoa. Marker Fill

-kohdassa voi vaihtaa väriä yms.

9. Akseleiden paksuutta ja väriä voi muokata kaksoiklikkaamalla niitä,

jolloin avautuu Format Axis -ikkuna. Line Color ja Line Style -

valikoista saa säädettyä akseliden väriä ja leveyttä.

10. Jos kuvaan haluaa akseleiden suuntaiset viivat ylös ja oikealle. Saan

klikkaamalla kuva-aluetta, jolloi avautuu Format Plot Area -ikkuna.

Border Color→ Solid line ja halutut muut asetukset. Border Sty-

les -valikosta saa säädettyä viivan tyyppiä ja paksuutta.

11. Kuvatekstejä saa lisättyä, poistettua ja muokattua Chart Tools -va-

likon Layout-välilehden Legends-pudostusvalikosta. Tässä esimerkissä

on valittu None.

12. Valmiin kuvan saa siirrettyä tekstinkäsittelyohjelmaan leikkaa-liimaa-

menetelmällä (Copy-Paste).

13. Kuvan tallentaminen tiedostoksi täytyy tehdä jonkun kuvankäsitelyoh-

jelman avulla. Tämä on yksi heikkous Excelissä.

15

1 KUVAAJAT 1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla

14. Edellä mainittujen muokkausten avulla kuvasta on saatu tämän näköi-

nen.

1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla

OpenOffice, www.openoffice.org, tarjoaa ilmaiset vaihtoehdot MicroSoftin

Office -tuoteperheen ohjelmistoille Word, Excel ja Powerpoint. OpenOfficen

ohjelmistot ovat hyvin toimivia ja tarjoavat todellisen vaihtoehdon maksul-

lisille ohjelmille. Tässä ohjeessa käsitellään OpenOffice 3.3:n taulukkolasken-

taohjelmaa Calc.

OpenOfficen ohjelmistot kuuluvat kemia laitoksen asennuksiin, mutta käyt-

täjän pitää asentaa ne omatoimisesti, jos OpneOffice ei löydy käynnistä-

valikosta. Yliopiston koneilla käyttäjän suorittama asennus onnistuu Windo-

sin työpöydän Install Optional Software -valikosta. Täältä löytyy App-v

OpenOfficeW7..., jonka valisemalla ja klikkaamalla Run ohjelman asennus

käynnistyy.

1. Käynnistä Calc.

2. Syötä mittaustulokset Calcin laskentataulukkoon. Huomaa, että vie-

rekkäisissä lukupareissa vasen sarake on oletuksena x-akselin arvo ja

oikea y-akselin.

3. Maalaa piirrettävät arvot ja valitse Insert-valikosta Chart

16

1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla 1 KUVAAJAT

4. Muuta kuvaajan muoto Chart Wizard -ikkunassa: Choose a chart

type – XY (Scatter).

17


5. Valitse Next, kunnes pääset kohtaan 4. Chart Elements. Tässä voi

antaa akselien otsikot yms.

6. Valitse lopuksi Finish.

7. Kuvaajan muokkaaminen:

• Akseleiden arvoja pääsee muokkaamaan kaksoisklikkaamalla nu-

meroa. Esimerkiksi x-akselin arvoa klikkaamalla avautuu X Axis

-ikkuna, jonka välehdillä pääsee muokkaamaan akselia. Vastaavas-

ti y-akselia voi muokata kaksoisklikkaamalla sitä.

18

1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla 1 KUVAAJAT

– Scale: määrittele akselin alku- ja loppupiste sekä jakovälin.

– Positioning: y-akselin sijainti, jakovälimerkkien sijainti yms.

– Line: akselin ja viivojen ominaisuudet.

– Label: akselin lukuarvoijen asettelu.

– Numbering: akselin lukuarvojen esitymuoto.

– Font: akselien lukuarvojen fonttiasetukset.

– Font Effects: fonttien lisäefektejä.

• Akselien otsikoita pääsee muokkaamaan kaksoisklikkaamalla ot-

sikon tekstiä, maalaamalla tekstin ja valitsemalla työkaluriviltä

Format Selection. Sieltä Font-välilehti.

• Vastaavasti muita kuvaajan ominaisuuksia pääsee muokkaamaan

kaksoisklikkaamalla ko. kohtaa.

8. Näillä ohjeilla kuvasta saa vaikka tällaisen.

19


9. Valmiin kuvan saa siirrettyä tekstinkäsittelyohjelmaan leikkaa-liimaa-

menetelmällä (Copy-Paste).

20

2 TAULUKOT

2 Taulukot

Taulukoiden avulla voidaan esittää helposti ja havainnollisesti numeerista da-

taa. Taulukoiden tulee olla helposti luettavia. Jotta näin on tulee taulukosssa

näkyä myös käytetyt yksiköt.

Käytetään seuraavassa esimerkissä aiemmin esitettyä taulukkoa ja muotoil-

laan se selostukseen sopivaan muotoon.

2.1 Taulukko Wordillä

Wordillä taulukon tekeminen on helppoa.

1. Insert-välilehdellä valitaan Table ja valitaan haluttu taulukon koko.

Nyt data on kahdessa sarakkeessa, joissa on molemmissa 6 arvoa. Sen

lisäksi tarvitaan vielä otsikkorivi sarakkeille. Tarvitaan siis 2×7 kokoi-

nen taulukko.

21

2 TAULUKOT 2.1 Taulukko Wordillä

2. Avautuneeseen taulukkopohjaan kirjoitetaan tarvittavat arvot:

3. Tällainen perustaulukko on vielä täysin ilman muotoiluja ja näyttää

hirveältä. Ensimmäiseksi keskitetään tekstit. Maalataan taulukko (joko

hiirella vasen nappi pohjassa tai klikkaamalla taulukon vasemman ylä-

kulman nuolimerkkiä). Tämän jälkeen keskitetään tekstit Table Tools

-valikon Layout-välilehdellä olevasta Align Center -painikkeesta.

4. Samalla voi sovittaa taulukon sen sisällön mukaan: Table Tools -

valikko, Layout-välilehti ja AutoFit → AutoFit Contents.

22

2.2 Taulukko OpenOffice Writerilla 2 TAULUKOT

5. Nyt taulukon tekstin on keskitettynä ja taulukko on järkevän kokoinen.

Taulukon kokoa ja sarakkeiden leveyksiä voi muokata hiirellä vetämällä

tai Layout-välilehden Height- ja Width-arvoilla.

6. Poistetaan turhat viivat taulukosta. Normaalisti taulukossa on vaaka-

viiva ylimpänä, seuraavaksi on otsikkorivi, jonka alla on vaakaviiva.

Taulukon päättää alimman rivin alapuolinen vaakaviiva. Taulukon ul-

konäköä voi vaihtaa Design-välilehden valmiiden taulukkotyylien mu-

kaan (Table Styles) tai muokkaamalla itse. Selkeä taulukko ei tarvit-

se mitään ylimääräistä. Desing-välilehden Borders-valikon avulla voi

säätää taulukon viivoja. Tässä esimerkki yksinkertaisesta taulukosta.

7. Taulukkoa voi siirtää raahaamalla sitä vasemman yläkulman nuoli-

merkistä. Taukon ja tekstin sijoittumista voi säätää Layout-välilehden

Properties-valikosta.

2.2 Taulukko OpenOffice Writerilla

Taulukon tekeminen Writerilla on hyvin samanlainen prosessi kuin Wordissä.

Valikot on vain hieman erilaiset

1. Luodaan halutun kokoinen taulukko (2×7): Insert → Table.

23

2 TAULUKOT 2.2 Taulukko OpenOffice Writerilla

2. Syötetään taulukon koko: Columns = 2, Rows = 7. Painetaan lopuksi

OK.

3. Syötetään arvot taulukkoon. Keskitetään tekstit maalaamalla tauluk-

ko ja valitsemalla Centered. Sovitetaan myös sarakelevydet samalla:

Table → Autofit → Optimal Column Width (voi myös säätä levey-

det itse).

4. Table-valikossa Table Properties... avaa ikkunan, jossa voit säätää

taulukon ominaisuuksia eri välilehdillä:

• Table: taulukon koko, sijainti (vasen, keskitetty, oikea...) jne.

• Text Flow: tekstin ominaisuuksia yms.

• Columns: sarakkeiden ominaisuudet.

• Borders: taulukon viivat.

• Background: taustaväri.

5. Tässä esimerkkitaulukko Writerilla tehtynä:

24

2.3 Taulukko LATEX:lla 2 TAULUKOT

2.3 Taulukko LATEX:lla

Taulukko tehdään tabular ympäristössä:

\begin{tabular}{cc} \toprule

1/[A] (l/mol) & Aika (s) \\ \midrule

10 & 0 \\

15 & 50 \\

20 & 100 \\

25 & 150 \\

30 & 200 \\

35 & 250 \\ \bottomrule

\end{tabular}

Tällainen taulukko näyttää tekstissä tällaiselta:

1/[A] (l/mol) Aika (s)

10 0

15 50

20 100

25 150

30 200

35 250

25

3 MATEMAATTISET KAAVAT

3 Matemaattiset kaavat

Matemaattiset kaavat tulee kirjoittaa selkeästi ja ne tulee pääsääntöisesti

keskittää sekä numeroida. Kaavan numerointi tulee kaavariville oikeaan reu-

naan. Tässä käydään läpi kaavan kirjoittamisen ja numeroinnin periaatteet

Wordillä, Writerilla ja LATEXilla.

Kirjoitettava kaava on muotoa lnK = −∆H◦

rxn

R

1

T+ ∆S◦

rxn

R.

Perusääntönä on se, että muuttujat voidaan kirjoittaa kursiivilla, mutta yk-

siköt kirjoitetaan pystytekstinä. Esimerkiksi ∆H◦

rxn︸︷︷︸

muuttuja

= 2500kJ

mol︸︷︷︸

yksikkö

3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla

Wordilla kaavojen tekeminen onnistuu kaavaeditorilla. Kaavojen numerointi

on tosin vaati enemmän tekemistä, mutta kun sen kerran tekee kunnolla, se

onnistuu helpommin seuraavilla kerroilla.

Aloitetaan tämä esimerkki luomalla ympäristö, jossa kaava saadaan keskitet-

tyä ja numeroitua automaattisesti. Wordissä tämän voi tehdään käyttämällä

hyväksi taulukkoa.

1. Luodaan Wordissä 3× 1 -kokoinen taulukko.

2. Avaa Table Properties -valikko. Ja aseta Table-välilehdellä taulukon

leveydeksi 100 %: Preffered width: 100 %, Measere in: Percent.

3. Column-välilehdellä tee seuraavat asetukset:

• Column 1: Preferred width 15 %



26

3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla 3 MATEMAATTISET KAAVAT

4. Kaavanumerointi tulee kaavan oikean puoleiseen soluun. Valitse tämä

solu/sarake Column-välilehdellä ja mene sen jälkeen Cell-välilehdelle,

jossa valitset Center.

5. Paina OK. Nyt pitäsi olla yksirivinen ja kolmisarakkeinen taulukko val-

miina.

6. Vie kursori soluun, johon numerointi asetetaan ts. oikeanpuolimmai-

seen soluun.

7. Valitse Multilevel List ja Define New Multilevel List:

8. Define new Multilevel list -ikkunassa aseta esitysmuodoksi: En-

ter formatting for number: (1) ja valitse OK.

27

3 MATEMAATTISET KAAVAT 3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla

9. Nyt oikeanpuolimmaisessa solussa tulisi olla (1). Klikkaa tähän soluun

ja tasaa numerointi oikeaan reunaan.

10. Mene keskimmäiseen soluun ja keskitä teksti.

11. Kursorin ollessa keskimmäisessä solussa mene Mathematics-valikkoon

ja valise sieltä Equation → Insert New Equation.

28


12. Maalaa taulukko ja mene Table Tools -valikkoon ja valitse Design-

välilehdella Borders → No Border.

13. Tallennetaan tämä kaavaympäristö myöhempää käyttöä varten: maalaa

taulukko kokonaan, mene Mathematics-valikkoon → Equation→ Save

Selection to Equation Gallery. Anna nimi ja paina OK.

14. Edellä asetetut asetukset löytyvät nyt Mathematics-valikon Equation-

pudotusvalikosta selaamalla listaa. Käyttämällä näin määritettyä kaa-

vaa saadaan numerointi kulkemaan oikein.

15. Lisäämällä kaksi kertaa uusi kaava (kaavaa pääsee kirjoittamaan klik-

kaamalla Type equation here -tekstiä), jolloin numerointi tulee auto-

29


maattisesti oikein. Esimerkkinä voi vaikka harjoitella seuraavine kaa-

vojen kirjoittamista:

16. Kaavojen välistä pystysuuntaista tilaa saa säädettyä Paragraph-ase-

tuksilla. Jos haluat muuttaa tätä arvoa, maalaa taulukko ja mene kap-

paleasetuksiin (Paragraph) ja aseta esim. Spacing After 10 pt. Tal-

lenna kaavaympäristö uudelle ym. tavalla.

Nyt aloitetaan varsinainen kaavaeditorin esimerkki. Edellä kuvatut asetukset

tarvitsee siis määrittää kerran, jonka jälkeen asetustenmukaisen kaavaaym-

päristön saa avattua valikosta.

1. Avataan edellä tehty kaavaympäristö ja klikataan kaavaeditori auki

klikkaamalla Type equation here -tekstiä. (Kaavaeditoria voi käyt-

tää ilman edellä esitettyjä asetuksia valitsemalla Equation-pudotusva-

likosta Insert New Equation.)

2. Kirjoitetaan kappaleen alussa esitetty esimerkkikaava. Seuraavissa oh-

jeissa ollaan Equation Tools -valikossa, ellei toisin mainita.

3. Kirjoitetaan ensiksi lnK. Huomaa, että ln on pystytekstiä ja K on

kursiivilla. Kaavaeditori tekee automaattisesti kaikesta kursiivia. ln-

tekstin saat normaaliksi pystytekstiksi maalaamalla sen ja klikkaamalla

Normal Text -painiketta.

4. Kirjoitetaan yhtäsuuruusmerkin jälkeinen murtolauseke. Valitse Frac-

tion-pudotusvalikosta oikeanlainen murtolausekkeen muotoilu.

30


5. Ylempään laatikkoon kirjoitetaan jakoviivan yläpuolinen asia jne.

6. Iso delta, ∆, löytyy Basic Math -valikosta. Valikon saa suureksi klik-

kaamalla valikon oikean laidan alaspäin osoittavaa nuolenkärkeä.

7. Seuraavaksi kirjoitetaan H, jossa on sekä ylä- että alaindeksi. Valitaan

ensiksi Script-valikosta merkkialusta, joka mahdollistaa ylä- ja alain-

deksin lisäämisen.

31


8. Kirjoitetaan isoon ruutuun H (automaattisesti kursiivi), alaindeksin

laatikkoon rxn ja yläindeksin laatikkoon valitaan Basic Math -valikos-

ta asteen merkki °. Huomaa, että esimerkissä teksti rxn on normaalia

pystytekstiä. Sellaiseksi sen saa maalaamalla tekstin ja klikkaamalla

Normal Text -painiketta.

9. Viivan alle sitten R.

10. Seuraavaksi lisätään suluissa oleva murtolauseke. Valitaan Bracket-

valikosta kaarisulkeet. Nämä sulkeet skaalautuvat sisällön mukaan toi-

sin kuin näppäimistön sulkumerkit.

32

3.2 Matemaattiset kaavat Writerilla 3 MATEMAATTISET KAAVAT

11. Valitaan sulkujen sisään murtolauseke ja kirjoitetaan siihen tarvittavat

muuttujat.

12. Kirjoitetaan kaava loppuun käyttämällä edellä opittuja menetelmiä.

3.2 Matemaattiset kaavat Writerilla

OpenOffice Writer tarjoaa valmiina toiminnon tehdä numeroituja kaavoja.

Toiminnaltaa se on vastaava kuin Wordissä, mutta käyttäjän ei tarvitse tehdä

määrityksiä itse. Numeroitujen kaavojen tekeminen tapahtuu seuraavasti.

1. Avaa Writer.

2. Kirjoita fn ja paina sen jälkeen näppäimistön näppäintä F3. Näytölle

avautuu kaavarivi, jossa on kaava E = mc2 ja sen oikealla puolella

kaavan numero.

33

3 MATEMAATTISET KAAVAT 3.2 Matemaattiset kaavat Writerilla

3. Tuplaklikkaamalla kaavaa saa kaavaeditoinnin päälle. Kaavan voi kir-

joittaa joko komentoina tai klikkailemalla tarvittavia objekteja. Huo-

maa, että kaava kirjoitetaan ruudun alaosassa olevassa laatikossa.

4. Aloitetaan kaavan kirjoittaminen pyyhkimällä E = mc2 pois ja kirjoit-

tamalla lnK =.

• Valitse Elements-ikkunasta Functions (symboli f(x)). Valitse ln.

Nyt kaavaeditorissa pitäisi olla merkintä ln = (<?>).

• Korvaa merkintä <?> K:lla.

5. Kirjoita yhtäsuuruus merkki ja valitse Elements-valikosta +a/a+b ja

edelleen a

b. Kaavariville ilmestyi {<?>} over {<?>}.

• Korvaa vasemmanpuoleisten aaltosulkeiden sisältö osoittajalla ja

oikeanpuoleisten nimittäjällä:

%Delta H ˆ{%Deg}_{nitalic {rxn}} over {R}.

• ∆-merkin löydät työkalurivin Catalog-valikosta (Σ-merkki).

• Yläindeksi kirjoitetaan ˆ-merkin jälkeen ja vastaavasti alaindeksi

alaviivan _ jälkeen.

• nitalic asettaa sen jälkeen tulevan merkin tai aaltosulkeissa ole-

vat merkit pystytekstiksi

• %Deg on käyttäjän luoma komento asteen symbolille. Sen saa teh-

tyä menemällä ensin Catalog-valikkoon, josta valitaan Symbol

set: Special. Jos haluttua merkkiä ei löydy, valitse Edit... Etsi

valikosta haluttu symboli. Pyyhi teksit pois kohdasta Old symbol

ja kirjoita symbolille haluamasi nimi kohtaan Symbol ja valitse Add

ja OK. Nyt haluamasi merkki on Special-valikossa, josta sen voi

lisätä Insert-komennolla.

6. Kaavarivillä tulisi nyt lukea tällainen loitsu:

ln(K)= {%DELTA Hˆ{%Deg}_{nitalic {rxn}}} over {R}

left ( {1} over {T} right ) +

{%DELTA Sˆ{%Deg }_{nitalic {rxn}}} over {R} .

(Huomaa, että %Deg ei ole OpenOfficen oma nimi vaan se on käyttäjän

luoma nimi asteen merkille.)

34

3.3 Matemaattiset kaavat LATEX’illa 3 MATEMAATTISET KAAVAT

7. Näytöllä kaava näyttää sitten tältä (apuviivat eivät tulostu lopulliseen

versioon):

3.3 Matemaattiset kaavat LATEX’illa

LATEX’ssa kaava kirjoitetaan tekstimuotoisesti. Esimerkkinä ollut kaava kir-

joitetaan näin:

\begin{equation}

\ln K = -\frac{\Delta H_{\text{rxn}}^\circ}{R}\frac{1}{T} +

\frac{\Delta S_{\text{rxn}}^\circ}{R}

\end{equation}

Valmiissa tektsissä kaava näyttää tältä:

lnK = −∆H◦

rxn

R

1

T+

∆S◦

rxn

R(1)

35

4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE‌ . . .

4 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt

Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt kertovat mm. mistä yhdisteestä on kyse

tai mitä kemiallisessa reaktiossa tapahtuu. Yleisesti kemiallisista yhdisteistä

tulee mainita yhdisteen nimi ja rakennekaava. Esimerkiksi metaani, CH4.

Myös triviaalinimiä voi käyttää silloin, kun ne ovat yleisesti tunnettuja kuten

asetoni (C3H6O, 2-propanoni, dimetyyliketoni)

Erityisen tärkeää kemiallisten kaavojen kirjoittamisessa on selkeys. Veden

kemiallinen kaava ei ole H2O vaan H2O. Ylä- ja alaindeksien käyttö on tär-

keää selkeyden vuoksi. Esimerkiksi ammoniumioni, NH+4 , on huomattavan

vaikeaselkoinen, jos se esitettäisiin muodossa NH4+.

Usein kemiallisen kaavan lisäksi on tarpeen lisätä myös merkintä aineen olo-

muodosta (faasista). Olomuoto merkitään kemiallisen kaavan perään suluissa

kursiivilla:

Faasi Faasimerkintä Esimerkki

Kiinteä (s) H2O (s)

Neste (l) H2O (l)

Kaasu (g) H2O (g)

Selkeyden vuoksi kemiallisen kaavan ja faasimerkinnän väliin voi kirjoittaa

pienen välin (pienempi kuin välilyönti!).

Tärkeää on huomata, että kemiallisissa kaavoissa aineiden kemialliset merkit

kirjoitetaan pystytekstinä (ei kursiivilla). Tämä seikka tulee vastaan teks-

tinkäsittelyohjelmien kaavaeditoreja käytettäessä.

Kemialliset reaktiot esitetään usein samalla tavalla kuin matemaattiset kaa-

vat: keskitettyinä ja numeroituina. Kemialliset reaktiot voivat käyttää sa-

maa numerointia kuin matemaattiset kaavat, mutta on mahdollista luoda

niille oma numerointi.

36

4.1 Kemialliset kaavat ja reaktioyht‌ . . . 4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE‌ . . .

4.1 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt Wordissä

Yksittäisen molekyylin kirjoittaminen voidaan tehdä helposti käyttäen alain-

deksejä Subscript:

Kun molekyylin kaavassa on sekä ylä- että alaindeksejä, useimmiten on pa-

rempi käyttää kaavaeditoria. Tässä ammoniumioni kirjoitettuna Wordilla eri

tavoin:

Ylä- ja alaindeksejä käyttämällä + ja 4 eivät sijoitu oikein. Kaavaeditorilla

+ ja 4 saadaan sijoitettua oikein kemiallisiin merkkeihin nähden käyttäen

Script-valikon asetteluja:

37

4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE‌ . . . 4.1 Kemialliset kaavat ja reaktioyht‌ . . .

Reaktioyhtälöiden kirjoittamisessa kannattaa käyttää kaavaeditoria. Käyte-

tään nyt matemaattisten kaavojen yhteydessä tehtyä numeroitua kaavapoh-

jaa hyväksi ja luodaan seuraavanlainen reaktioyhtälö:

Kaavaeditorista löytyy myös nuolia, joiden ylä- ja/tai alapuolelle voi kirjoit-

taa tekstiä.

Yksi ongelma Wordissa on tasapainoreaktioiden kaksisuuntaisen nuolen (esi-

merkiksi ⇋) puuttuminen symbolivalikoista. Tämän nuolen saa tehty kir-

joittamalla nuolen paikalle 21c4 ja painamalla Alt + x. Vastaavasti kirjoit-

tamalla 21c6 ja painamalla Alt + x saa nuolet eri suuntiin. Kerran tehtyä

nuolisymbolia voi helposti kopioida tarvittaessa.

38


4.2 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt Writerissa

Writerissa yksikertaiset kemialliset kaava voi kirjoittaa helposti tekstinä käyt-

täen hyväksi ylä- ja alaindeksejä. Ylä- ja alaindeksit saa työkalupalkin pai-

nikkeista:

Jos painikkeet eivät ole näkyvillä, kannattaa ne asentaa työkaluriville:

1. Tools → Customize → Toolbars-välilehti.

2. Valitse Add ja sitten Add Commands -ikkunasta valitse Category: For-

mat.

3. Navigoi Commands-valikosta haluttu komento ja paina Add.

4. Vaihtoehtoisesti voit raahata halutun painikkeen Customize-ikkunan

Toolbars-välilehden listalle. Tällä listalla voit myös siirtää nappuloita

haluamallesi paikalle.

39


5. Lopuksi Close ja OK.

6. Ala- ja yläindeksit saa myös Format→ Character→ Position-välileh-

dellä. Tämä on tosin työlästä, jos ala- ja yläindeksejä esiintyy useasti.

Samoin kuin Wordissä Writerissa esimerkiksi ammoniumionin kirjoittaminen

tekstinä ala- ja yläindeksien avulla sekä kaavaeditorilla tuottaa seuraavat

tulokset:

Kaavaeditorissa ala- ja yläindeksit löytyvät Elements-ikkunan Formats-va-

likosta. Kokonaisuudessaan ammoniumionin kemiallinenkaava kaavaeditoris-

sa on {nitalic {NH}}_3ˆ"+". Jotkin merkit eivät tulostu kunnolla ilman

lainausmerkkejä. Tässä esimerkissä yläindeksi + ei tulostu oikein ilman lai-

nausmerkkejä.

Reaktioyhtälöiden kirjoittaminen kannattaa tehdä kaavaeditorilla ja hyödyn-

täen Writerin ominaisuutta keskittää ja numeroida kaavat automaattisesti.

Tämä toimi kirjoittamalla fn ja painamalla F3 ja kirjoittamalla kaava käyt-

täen kaavaeditorin valikkoja:

Kaavaeditorin rivillä reaktioyhtälö näyttää seuraavalta:

2 nitalic H_2`(g) ∼ + ∼ nitalic O_2`(g)∼ %tendto`

2 nitalic H_2 nitalic O`(g)

40


• nitalic asettaa sitä seuraavan merkin normaalitekstiksi (pystyteksti.)

• _ asettaa alaindeksin.

• ` asettaa pienen välin.

• ∼ asettaa pidemmän välin.

• %tendto asettaa nuolen.

Kaikki yllä olevat komennot lukuunottamatta nitalic-komentoa löytyvät

Elements-valikon painikkeista.

Tasapainoreaktion merkki (esim. ⇋) on Writerissa hieman hankala tehdä.

Netistä löytyy useita vaihtoehtoisia tapoja tehdä se, mutta tässä yksi vaih-

toehto kirjoittaa tasapainoreaktio:

41


Tekstimuodossa se näyttää tältä:

nitalic A + B∼ˆ{rightarrow}_leftarrow ∼ nitalic C

4.3 Kemialliset kaavat ja reaktioyhtälöt LATEX’ssa

LATEX’illa kemiallisten kaaavojen ja reaktioyhtälöiden kirjoittaminen tehdään

helpoiten hyödyntämällä sen ominaisuuksia matemaattisen tekstin ladonnas-

sa. Esimerkiksi kirjoittamalla LATEX-dokumetissa NH$ˆ+_3$ tulostuu valmii-

seen tekstiin NH+3 .

Reaktioyhtälö matematiikkatilassa kirjoitettuna:

\begin{equation}

\text{H}_2\,(g)+ \frac{1}{2}\,\text{O}_2\,(g)

\rightarrow \text{H}_2\text{O}\,(g)

\end{equation}

Tuottaa tällaisen reaktioyhtälön:

H2 (g) +1

2O2 (g) → H2O (g) (2)

LATEXtarjoaa myös tasapainoreaktion tai reversiibelin reaktion kuvaamiseen

käytettävän nuolen. Yksi käyttökelpoinen on \rightleftharpoons:

\begin{equation}

\text{A} + \text{B} \rightleftharpoons \text{C}

\end{equation}

Tuottaa tällaisen reaktioyhtälön:

A + B ⇋ C (3)

42

5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . .

5 Kemialliset rakennekaavat

Kemiallisten rakennekaavojen piirtäminen on yksi keskeinen kemistin tai-

to. Tyypillisesti yhdisteistä esitetään rakennekaavat. Katso vaikka kemian

oppikirjoja tai muita kemian julkaisuja. Opintojen edistyessä myös kemian

tietokannat tulevat tutuiksi. Monet näistä tietokannoista mahdollistavat te-

hokkaan haun rakennekaavojen avulla. Näistä syistä rakennekaavojen piirtä-

minen on hyvä opiskella mahdollisimman aikaisessa vaiheessa opintoja. Täs-

sä ohjeessa käydään läpi lyhyesti perusominaisuudet ChemBioOffice 2010 -

ohjelmistopaketin ChemBioDraw-ohjelmistosta sekä ilmaisesta ChemSketch-

ohjelmistosta. ChemBioOffice on paljon teollisuudessa käytetty ohjelmisto.

5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla

Avaa ChemBioDraw. Asetuksista riippuen ohjelmaan avautuu useita ikku-

noita. Tärkein on itse työalusta ja Tools-ikkuna. View-valikosta voi valita

ja avata halutut ikkunat. HotLink-ikkunassa näkee työstettävän rakenteen

pallo-tikku-mallina.

Piirretään kofeiinin (C8H10N4O2) rakennekaava:

N

N N

N

O

O

1. Valitaan sykloheksaanirengas Tools-ikkunasta

43

5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . . 5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla

ja klikataan työalustaa sykloheksaanin lisäämiseksi haluttuun rakentee-

seen. (Samalla ChemBio3D HotLink -ikkunaan tulee pallo-tikku-malli

ja ChemBioFinder HotLink -ikkunaan kemikaalitietoja yhdisteestä.

2. Lisätään syklopentaanirengas

ja vie kursori kohtaan, johon syklopentaani halutaan liittää (ko. sidos

korostuu sinisellä).

44

5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla 5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . .

ja klikkaa hiiren vasenta näppäintä liittäksesi syklopentaanin

3. Lisätään kaksoissidos sidokseen, johon syklopentaani liitettiin. Valitse

Solid Bond:

ja vie kursori haluttuun kohtaan (sininen palkki ilmestyy, kun olet oi-

keassa kohdassa) ja liitä sidos klikkaamalla:

4. Lisää samalla tavalla toinen kaksoissidos syklopentaanirenkaaseen.

5. Korvataan tarvittavat hiilet typpiatomeilla. Valitse Text-työkalu

45

5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . . 5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla

Vie kursori korvattavan hiilen päälle (sininen korostusväri ilmestyy) ja

klikkaa hiirellä. Kirjoita N.

6. Korvaa loput tarvittavat hiilet typellä. Huomaa, että typpiatomit, jotka

osallistuvat vain kahteen sidokseen ovat ympäröityinä punaisella ren-

kaalla, koska valenssielektronirakenne ei vastaa sidosten lukumäärää.

7. Lisää typpiatomeihin vedyt. Valitse Solid Bond ja klikkaa typpiatome-

ja. Usein kemiassa jätetään vetyatomit kirjoittamatta näkyviin. Täs-

säkin vapaiden sidosten päissä on vetyatomit. Vedyt voi lisätä Text-

työkalulla.

46

5.1 Rakennekaava ChemBioDraw’lla 5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . .

8. Lisää kaksoisidokset, joihin happi liittyy. Valitse kaksoisidos (Multiple

Bonds) ja klikkaa haluttuun kohtaan (huomaa, että Multible Bonds

-valikossa on useita erilaisia sidosvaihtoehtoja).

9. Lisää kaksoissidosten vapaisiin päihin happiatomit Text-työkalulla.

10. Kofeiinin rakennekaava on valmis:

N

N N

N

O

O

11. Tehdyt toimempiteet voi poistaa joko Edit → Undo Drawings tai va-

litsemalla haluttu alue (Lasso- tai Marquee-työkalulla) ja poistamalla

Deletellä.

12. Lasso- tai Marquee-työkalulla voi valita koko molekyylin tai osan siitä

kopiointia varten.

Reaktiot voidaan esittää myös rakennekaavojen avulla. Tools-valikosta löy-

tyy välineet reaktion kirjoittamiseen:

H H + O OO

H H2 2

Hyödyllisiä toimintoja ovat mm.

• Structure→ Atom Properties... ja Structure Properties, joiden

avulla voi mm. asettaa vetyatomit näkyviin.

47

5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . . 5.2 Rakennekaava ChemSketchillä

• Structure → Convert Structure to Name, joka antaa IUPACin mu-

kaisen nimen valitulle rakenteelle.

• Structure→ Convert Structure to Name, jolla voi hakea nimeä vas-

taavan valmiin rakenteen.

5.2 Rakennekaava ChemSketchillä

ChemSketch löytyy kemian laitoksen tietokoneilta Käynnistä/Start-valikos-

ta ACDLABS-kansiosta.

Piirretään kofeiinin rakennekaava.

1. Avaa ChemSketch. Oikeassa laidasta löytyvät valmiit rakenteet ja funk-

tionaaliset ryhmät. Vasemmassa laidassa on alkuaineet. Yläpalkissa eri-

laisia sidostyökaluja yms.

2. Valitse oikean laidan palkista ensin sykloheksaanirengas ja aseta se työ-

pöydälle klikkaamalla hiirellä.

3. Valitse syklopentaanirengas ja vie kursori kohtaan, johon haluat sen

liittää.

48

5.2 Rakennekaava ChemSketchillä 5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . .

4. Lisätään kaksoissidokset tarvittaviin kohtiin valitsemalla Draw Normal

-työkalu yläpalkista

ja viemällä kursori halutun sidoksen päälle ja klikkaamalla sidosta.

5. Korvataan tarvittavat hiiliatomit renkaissa typpiatomeilla valitsemalla

oikeasta työkalupalkista N ja viedään kursori halutun hiiliatomin pääl-

le ja klikataan hiirellä. Huomaa, että ohjelma näyttää automaattises-

ti vedyt. Usein hiileen sitoutuneet vedyt esitetään vain sidoksin, ks.

ChemBioDraw:n ohje.

6. Happiatomien lisääminen voidaan tehdä usealla tavalla. Tässä kaksi

erilaista tapaa.

49

5 KEMIALLISET RAKENNEKAA‌ . . . 5.2 Rakennekaava ChemSketchillä

Tapa 1: Valitse happiatomi ja vie kursori hiilen, johon happi liitetään, koh-

dalle. Pidä hiiren nappi pohjassa ja vedä happiatomi oikeaan koh-

taan. Hapen sijaan nyt liittyi OH-ryhmä. Lisäämällä kaksoissidok-

sen poistuu ylimääräinen vety.

Tapa 2: Lisää happiatomin sijaan hiiliatomi klikkaamalla hiiliatomia, jo-

hon happi liittyy. Nyt hiileen sitoutuu metyyliryhmä (CH3), jon-

ka korvaat hapella (OH-ryhmä). Lopuksi klikkaat sidosta, jolloin

vety poistuu.

Reaktion kirjoittamiseen löytyy nuolia ja muita työkaluja yläpalkista. Erilai-

sia piirtotyökaluja saa näkyviin oikeasta yläkulmasta Draw-nappulasta.

50

6 LAITTEISTOKUVAT

6 Laitteistokuvat

Tyypillisesti tutkimuksessa käytettävät laitteistot esitellään raporteissa vä-

hintään mallinimeltä sekä tärkeimmiltä ominaisuuksiltaan. Usein laitteistois-

ta esitetään myös kuva, joka selventää laitteistoa. Useimmiten laitteistosta

esitetään ns. viivapiirrokset, mutta nykyaikaiset ohjelmistot mahdollistavat

myös viimeistellymmät laitteistokuvaukset. On kuitenkin muistettava, että

kuvan tärkein tarkoitus on kertoa keskeiset seikat laitteistosta. Tähän tar-

koitukseen selkeä viivapiirros sopii usein erittäin hyvin. Viivapiirroksia voi

tehdä käytännössä kaikilla tekstinkäsittelyohjelmilla, joissa on piirtotyökalut

tai jopa Paintilla.

Seuraavassa esitetään esimerkkinä kuinka tislauslaitteisto voidaan piirtää

ChemBioDraw:lla.

6.1 Tislauslaitteisto ChemBioDraw:lla

1. Avaa ChemBioDraw

2. Valitse View → Templates → Clipware, part 1 ja View → Temp-

lates → Clipware, part 2. Nyt ohjelmassa on auki kaksi ikkunaa,

jotka pitävät sisällään erilaisia laboratoriotarvikkeita.

3. Valitse statiivi klikkaamalla sitä hiirellä ja aseta se haluamaasi kohtaan

työpöydälle klikkaamalla.

4. Lisää koura, tislauskolvi, tislausväliosa...

51

6 LAITTEISTOKUVAT 6.1 Tislauslaitteisto ChemBioDraw:lla

• Viimeksi lisättyä kappaletta voi liikuttaa joko hiirellä tai nuolinäp-

päimillä. Kappale tulee valita aktiiviseksi painamalla esimerkiksi

Tools-valikon Lasso-valintaa.

• Kappaleita voi pyöritellä ja peilata. Nämä operaatiot saa klikkaa-

malla aktiivista kappaletta hiiren oikealla näppäimellä.

• Aktiiviset kappaleet saa poistettua delete-näppäimellä.

• Tekstiä saa lisättyä Tools-valikon Text-työkalulla.

• Lisää piirtotyökaluja löytyy valikosta View → Other Toolbars.

5. Harjoituksena voi koota vaikka seuraavanlaisen laitteiston.

statiivi

koura

tislauskolvi

lämpömittari

tislausväliosa

Liebig-jäähdytin

tislausmutka

vastaanotto-kolvi

52

u:/omat/opetus/lv 2013-2014/kema200 johdatus ......4. kun ollaan samassa hakemistossa, jossa...

Documents