Mitä mittaustulokset ja vesinäytteet kertovat Immalanjärven tilasta ja uhista?
U:/OMAT/Opetus/Lv 2013-2014/KEMA200 Johdatus ......4. Kun ollaan samassa hakemistossa, jossa...
Transcript of 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
1 KUVAAJAT 1.2 Kuvaaja GnuPlotilla
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
1.2 Kuvaaja GnuPlotilla 1 KUVAAJAT
#
#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
1 KUVAAJAT 1.2 Kuvaaja GnuPlotilla
• 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
1.2 Kuvaaja GnuPlotilla 1 KUVAAJAT
#
#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
1 KUVAAJAT 1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla
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
1 KUVAAJAT 1.4 Kuvaaja OpenOffice Calcilla
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 %
• Column 2: Preferred width 70 %
• Column 3: 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
3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla 3 MATEMAATTISET KAAVAT
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
3 MATEMAATTISET KAAVAT 3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla
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
3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla 3 MATEMAATTISET KAAVAT
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
3 MATEMAATTISET KAAVAT 3.1 Matemaattiset kaavat Wordilla
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 reaktioyht . . . 4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE . . .
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
4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE . . . 4.2 Kemialliset kaavat ja reaktioyht . . .
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
4.2 Kemialliset kaavat ja reaktioyht . . . 4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE . . .
• 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
4 KEMIALLISET KAAVAT JA RE . . . 4.3 Kemialliset kaavat ja reaktioyht . . .
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