Visualización de átomos en un archivo XYZ con colores que representan cargas parciales

Question

Tengo un archivo que contiene las coordenadas atómicas (en formato XYZ) de una estructura, y también tengo una lista de las cargas atómicas parciales de cada átomo. Me gustaría crear una imagen de la estructura en la que los colores de los átomos se correspondan con las cargas calculadas. ¿Cuáles son algunas buenas maneras de hacer esto?

Answer 1

Por lo que sé, ningún software puede hacer esto de inmediato, pero con algo de trabajo, esto debería ser posible.

Usa CYLview para crear un archivo povray, cambia los átomos al color deseado y renderízalo con Povray. El problema aquí es que las coordenadas del archivo xyz y del povray no son las mismas. Pero por lo que veo la numeración sigue siendo la misma. Así que si el tercer átomo en su xyz es este:

N       -1.227679000      0.558365000      0.000000000

la tercera esfera en el archivo povray se vería así:

sphere {<-1.9762436, 0.9491377, 0.0000000> 0.2812500
   pigment{color rgbt <0.4,0.4,1.0,0.00>}
   finish{F_normal}

Todo lo que tienes que hacer es cambiar el color aquí. También debería ser bastante fácil automatizar este cambio de color con algunas líneas de código.

Así que puedes pasar de esto

a por ejemplo esto

simplemente cambiando el valor del color mostrado arriba por

pigment{color rgbt <0.2,0.8,1.0,0.00>}

Answer 2

En realidad, es muy fácil hacerlo con el software de visualización gratuito OVITO (www.ovito.org), en el que puedes codificar por colores los átomos según cualquier propiedad de las partículas que importes con tu estructura (como en tu caso las cargas parciales).

Simplemente importe su archivo .xyz con los cargos parciales añadidos como una columna adicional. Durante la importación del archivo puede especificar qué columna contiene qué información, por ejemplo, posiciones o cargos. A continuación, utilice el modificador de codificación de colores y elija "Cargo" como "Propiedad de entrada". Esta es la entrada manual correspondiente: http://www.ovito.org/manual/particles.modifiers.color_coding.html y un ejemplo de cómo sería:

Espero que eso ayude.

Answer 3

Esto es fácil de hacer en Avogadro v1.x. Para cualquier tipo de pantalla, puede establecer la combinación de colores, por ejemplo, a través del diálogo de configuración:

A continuación, en la ventana de configuración, elige una combinación de colores:

Voilà, tienes una molécula coloreada por cargas parciales:

Si el archivo no viene con cargas parciales, puedes establecerlas a través de Ver ⇒ Propiedades ⇒ Propiedades del átomo:

Answer 4

¿Has probado VMD enlace ? Es gratuito, está actualizado, funciona con archivos en formato .xyz y permite establecer la carga (u otra propiedad) como característica sensible al color. Aquí hay un ejemplo que utiliza la coordinación de enlace (número de vecinos más cercanos) en un cristal (aunque sólo se carga la superficie para conservar la memoria)

Answer 5

Sé que pediste un archivo xyz, pero no hay problema en convertirlo en un archivo mol2. Y a partir de ahí, puedes hacerlo con Chimera.

Tomo la molécula de ejemplo de la pregunta vinculada en la sección de comentarios a su pregunta . El archivo mol2 correspondiente tendría el siguiente aspecto:

@<TRIPOS>MOLECULE
bla2.xyz
 78 84 0 0 0
SMALL
GASTEIGER

@<TRIPOS>ATOM
      1 N          -0.2152   -3.6116    1.0137 N.2     1  UNL1        -0.980426
      2 N          -0.9072   -3.6634   -1.2690 N.3     1  UNL1        -1.159281
      3 H          -1.0201   -4.5161   -1.2392 H       1  UNL1         0.451727
      4 H           0.5924   -3.5332    3.4084 H       1  UNL1         0.466050
      5 H           1.1383   -4.0685   -6.6623 H       1  UNL1         0.121348
      6 ZN          1.0488    0.3616    1.4618 Zn      1  UNL1         1.085568
      7 C           0.8262    0.8063    4.1826 C.2     1  UNL1         0.885122
      8 C           0.4171    1.4943    5.4556 C.ar    1  UNL1        -0.158259
      9 C          -0.1860    2.7336    5.4577 C.ar    1  UNL1        -0.038223
     10 H          -0.3201    3.1852    4.6583 H       1  UNL1         0.111225
     11 N           3.0298    0.2152    1.0137 N.ar    1  UNL1        -0.989702
     12 N           2.9780    0.9072   -1.2690 N.pl3   1  UNL1        -1.323792
     13 H           2.1252    1.0201   -1.2392 H       1  UNL1         0.552920
     14 H           3.1082   -0.5924    3.4084 H       1  UNL1         0.599787
     15 O           0.6110    1.4120    3.0769 O.3     1  UNL1        -0.805465
     16 O           1.3256   -0.3161    4.2420 O.2     1  UNL1        -0.786727
     17 C          -0.8262   -0.8063   -9.1420 C.2     1  UNL1         0.932072
     18 C          -0.4171   -1.4943   -7.8689 C.ar    1  UNL1        -0.116686
     19 C           0.1860   -2.7336   -7.8668 C.ar    1  UNL1        -0.092391
     20 H           0.3201   -3.1852   -8.6663 H       1  UNL1         0.116237
     21 O          -0.6110   -1.4120  -10.2476 O.co2   1  UNL1        -0.908737
     22 O          -1.3256    0.3161   -9.0825 O.co2   1  UNL1        -0.838830
     23 C          -0.4875   -3.0059   -0.1834 C.3     1  UNL1         1.029873
     24 C           0.2178   -2.5742    1.7916 C.cat   1  UNL1         1.084450
     25 N          -0.2869   -1.7042   -0.1394 N.3     1  UNL1        -0.556339
     26 N           0.1740   -1.4213    1.1643 N.pl3   1  UNL1        -0.669532
     27 H          -1.0626   -3.2357   -1.9987 H       1  UNL1         0.479136
     28 N           0.5884   -2.7456    3.0646 N.pl3   1  UNL1        -1.219932
     29 H           0.8222   -2.0668    3.5390 H       1  UNL1         0.535669
     30 ZN         -1.0488   -0.3616   -1.4618 Zn      1  UNL1         1.115312
     31 C          -0.8262   -0.8063   -4.1826 C.2     1  UNL1         0.930235
     32 C          -0.4171   -1.4943   -5.4556 C.ar    1  UNL1        -0.165126
     33 C           0.1860   -2.7336   -5.4577 C.ar    1  UNL1        -0.068129
     34 H           0.3201   -3.1852   -4.6583 H       1  UNL1         0.125910
     35 C          -3.6355   -0.4875    0.1834 C.ar    1  UNL1         1.112801
     36 C          -4.0672    0.2178   -1.7916 C.ar    1  UNL1         1.089920
     37 N          -4.9372   -0.2869    0.1394 N.ar    1  UNL1        -0.669012
     38 N          -5.2201    0.1740   -1.1643 N.ar    1  UNL1        -0.683650
     39 N          -3.0298   -0.2152   -1.0137 N.ar    1  UNL1        -1.010564
     40 N          -2.9780   -0.9072    1.2690 N.pl3   1  UNL1        -1.379275
     41 H          -3.4057   -1.0626    1.9987 H       1  UNL1         0.465316
     42 H          -2.1252   -1.0201    1.2392 H       1  UNL1         0.591458
     43 N          -3.8958    0.5884   -3.0646 N.pl3   1  UNL1        -1.359821
     44 H          -4.5746    0.8222   -3.5390 H       1  UNL1         0.462374
     45 H          -3.1082    0.5924   -3.4084 H       1  UNL1         0.595021
     46 O          -0.6110   -1.4120   -3.0769 O.3     1  UNL1        -0.846291
     47 O          -1.3256    0.3161   -4.2420 O.2     1  UNL1        -0.789904
     48 C           0.4875    3.0059    0.1834 C.3     1  UNL1         1.054807
     49 C          -0.2178    2.5742   -1.7916 C.cat   1  UNL1         1.079690
     50 N           0.2869    1.7042    0.1394 N.3     1  UNL1        -0.596520
     51 N          -0.1740    1.4213   -1.1643 N.pl3   1  UNL1        -0.651619
     52 N           0.2152    3.6116   -1.0137 N.2     1  UNL1        -0.982105
     53 N           0.9072    3.6634    1.2690 N.3     1  UNL1        -1.153898
     54 H           1.0626    3.2357    1.9987 H       1  UNL1         0.472248
     55 H           1.0201    4.5161    1.2392 H       1  UNL1         0.448303
     56 N          -0.5884    2.7456   -3.0646 N.pl3   1  UNL1        -1.192789
     57 H          -0.8222    2.0668   -3.5390 H       1  UNL1         0.511494
     58 H          -0.5924    3.5332   -3.4084 H       1  UNL1         0.458606
     59 C           0.5990   -3.3114   -6.6623 C.ar    1  UNL1        -0.253677
     60 C          -0.7385   -0.8939   -6.6623 C.ar    1  UNL1        -0.060650
     61 H          -1.1769   -0.0744   -6.6623 H       1  UNL1         0.135692
     62 C           0.8262    0.8063    9.1420 C.2     1  UNL1         0.921571
     63 C           0.4171    1.4943    7.8689 C.ar    1  UNL1        -0.136263
     64 C          -0.1860    2.7336    7.8668 C.ar    1  UNL1        -0.033469
     65 H          -0.3201    3.1852    8.6663 H       1  UNL1         0.092701
     66 O           0.6110    1.4120   10.2477 O.co2   1  UNL1        -0.900753
     67 O           1.3256   -0.3161    9.0825 O.co2   1  UNL1        -0.836472
     68 C          -0.5990    3.3114    6.6623 C.ar    1  UNL1        -0.299314
     69 H          -1.1383    4.0685    6.6623 H       1  UNL1         0.134260
     70 C           0.7385    0.8939    6.6623 C.ar    1  UNL1        -0.048643
     71 H           1.1769    0.0744    6.6623 H       1  UNL1         0.130420
     72 C           3.6355    0.4875   -0.1834 C.ar    1  UNL1         1.071205
     73 C           4.0672   -0.2178    1.7916 C.ar    1  UNL1         1.085316
     74 N           4.9372    0.2869   -0.1394 N.ar    1  UNL1        -0.660949
     75 N           5.2201   -0.1740    1.1643 N.ar    1  UNL1        -0.672967
     76 H           3.4057    1.0626   -1.9987 H       1  UNL1         0.459743
     77 N           3.8958   -0.5884    3.0646 N.pl3   1  UNL1        -1.356568
     78 H           4.5746   -0.8222    3.5390 H       1  UNL1         0.457166
@<TRIPOS>BOND
     1    21    17   ar
     2    17    22   ar
     3    17    18    1
     4    20    19    1
     5    18    19   ar
     6    18    60   ar
     7    19    59   ar
     8     5    59    1
     9    61    60    1
    10    60    32   ar
    11    59    33   ar
    12    33    32   ar
    13    33    34    1
    14    32    31    1
    15    47    31    2
    16    31    46    1
    17    57    56    1
    18    44    43    1
    19    45    43    1
    20    58    56    1
    21    56    49    1
    22    43    36    1
    23    76    12    1
    24    27     2    1
    25    49    51    1
    26    49    52    2
    27    36    38   ar
    28    36    39   ar
    29     2     3    1
    30     2    23    1
    31    12    13    1
    32    12    72    1
    33    38    37   ar
    34    51    50    1
    35    39    35   ar
    36    52    48    1
    37    72    74   ar
    38    72    11   ar
    39    23    25    1
    40    23     1    1
    41    74    75   ar
    42    25    26    1
    43    50    48    1
    44    37    35   ar
    45    35    40    1
    46    48    53    1
    47    11    73   ar
    48     1    24    2
    49    26    24    1
    50    75    73   ar
    51    42    40    1
    52    55    53    1
    53    53    54    1
    54    40    41    1
    55    24    28    1
    56    73    77    1
    57    28     4    1
    58    28    29    1
    59    77    14    1
    60    77    78    1
    61    15     7    1
    62     7    16    2
    63     7     8    1
    64    10     9    1
    65     8     9   ar
    66     8    70   ar
    67     9    68   ar
    68    68    69    1
    69    68    64   ar
    70    70    71    1
    71    70    63   ar
    72    64    63   ar
    73    64    65    1
    74    63    62    1
    75    67    62   ar
    76    62    66   ar

Lo abrimos con chimera y luego elegimos Tools > Depiction > Render by Attribute , elija el Atributo que va a ser la carga y haga clic en Apply . El resultado es una estructura coloreada por sus cargas parciales.