Stäbchenmodell

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Stäbchen-Modell des Reserpins. Atomfarben: C, O, N
Kugel-Stab-Modell der Ascorbinsäure
Kugel-Stab-Modell der Aminosäure Prolin aus Kunststoff. Oxo-Doppelbindung mit Bögen.

Das Stäbchenmodell, auch Gittermodell genannt, ist eine dreidimensionale Darstellungsart einer Molekülstruktur, deren (kovalente) Atombindungen in Stabform dargestellt werden. Für rein ionische Verbindungen gibt es das analoge Gittermodell.

Darstellungsmäßig abgegrenzt sind hiervon das Strichmodell (dünne Linien), das Kugel-Stab-Modell und das Kalottenmodell. Für große Proteine gibt es das Bändermodell.

Die Veranschaulichung kann reeller oder virtueller Natur sein. Reell in Form zusammengestifteter Plastik- oder Metallröhrchen oder auch Federelemente – es gibt Bausätze ganz unterschiedlicher Qualitäten –, virtuell als perspektivisches Bild, das z. B. bei gegebenen Koordinaten mit einem speziellen Bildbetrachter am Monitor beliebig drehbar ist, oder als Stereobild.

Stäbchenmodelle haben den Vorteil, dass stereochemische Aspekte von Molekülen und intramolekulare Vorgänge der Torsion und Rotation anschaulich gemacht werden können. Dabei werden immer alle Atome dargestellt – im Gegensatz zur Skelettformel, wo die Wasserstoffatome weggelassen werden.

Prinzip eines Molekülmodells aus Kugeln und Stäbchen. Die schwarzen Kugeln symbolisieren Kohlenstoffatome, die blauen stehen für andere Atome (Heteroatome) oder Wasserstoff. Letzteres gilt für Ethan.


Im Stäbchenmodell sind die Atombindungen in der Regel als geradlinige Verbindungen der Atommittelpunkte dargestellt. Die Bindungswinkel und Bindungslängen entsprechen im Idealfall maßstabsgerecht den berechneten oder gemessenen Verhältnissen. Mehrfachbindungen werden selten als solche unmittelbar kenntlich gemacht. Durch den Verzicht, die Raumerfüllung der Atome darzustellen, gewährt das Stäbchen- gegenüber dem Kalottenmodell einen besseren Tiefenblick ins Strukturinnere größerer Moleküle.

Die Farbgebung der Atome erfolgt wie bei dem Kalottenmodell nach dem CPK-Modell.

Geschichte[Bearbeiten]

Derartige Modelle sind für die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts nachgewiesen, mit zunächst fehlerhafter Geometrie.