54: 002 Создание обучающей программы по аналитической химии



жүктеу 58.79 Kb.
Дата07.09.2018
өлшемі58.79 Kb.
түріПрограмма

УДК 37-002; 54: 002

Создание обучающей программы по аналитической химии
Т.Н. Набойченко1, А.П. Дружинина2, Л.С. Белобородова3.

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет,

664074,г.Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Разработана обучающая программа по качественному анализу анионов в растворах электролитов в Visual Basic. Виртуальные реакции определения ионов представлены фотографиями, которые появляются на экране монитора при выборе соответствующего реактива. Создание такого рода программы актуально в связи с переходом на двухуровневую систему обучения. Она может применяться при самоподготовке студентов химических специальностей очной, заочной и дистанционной форм обучения.

Ил. 3. Табл. 1. Библиогр. 2 назв.

Ключевые слова: качественный анализ; анион; программа; групповой реактив.
DEVELOPMENT OF TRAINING PROGRAM IN ANALYTICAL CHEMISTRY

T. Naboychenko, A. Druzhinina, L. Beloborodova.

National Research Irkutsk State Technical University,

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The training program in qualitative analysis of anions in the electrolyte solutions in Visual Basic has been developed. Virtual reactions of ions determination are represented by the photographs, which appear on the screen when selecting an appropriate reagent. Development of such a program is very important in connection with the transition to a two-level system of training. It can be applied for individual training of full-time, part time and distance learning students of chemical specialties.

3 figures, 1 table, 2 sources

Keywords: quantities analysis, anion, program, group reagent.
В Усольском филиале ИрГТУ на протяжении нескольких лет ведется работа по созданию электронных образовательных ресурсов по химии, в том числе, по аналитической. Тема особенно актуальна в связи с переходом на двухуровневую систему образования. Так как для самостоятельного изучения в программе бакалавриата предусматривается большой объем материала, например, по качественному анализу.

В качественном анализе рассматривается анализ катионов и анализ анионов. Качественная реакция позволяет определить наличие того или иного иона в растворе с помощью определенного реагента. Реакция обычно сопровождается либо изменением цвета раствора, либо образованием осадка (газа) или кристаллов определенной формы. Данные явления наблюдаются визуально или с помощью специальных приборов. Нашей задачей было создание виртуальных лабораторных работ по качественному анализу.

Ранее уже была разработана экспертная система по анализу катионов. Процесс создания шел от простой схемы в программе Excel для анализа одной группы катионов до анализа 4-х групп в системе визуального программирования Visual Basic.

Нами рассмотрена возможность обнаружения анионов в растворе. Используя предыдущий опыт программирования, мы пошли по пути увеличения наглядности и информативности представляемого материала.

Разные авторы дают различную классификацию анионов. Мы использовали классификацию, предложенную В.Н. Алексеевым и представленную в таблице [1].

Классификация анионов по В.Н. Алексееву




Номер

группы


Характеристика

группы


Анионы, образующие

группу


Групповой реагент

1

Соли бария малорастворимые в воде

SO42-(сульфат-ион)

SO32-(сульфит-ион)

S2O32- (тиосульфат-ион)

СО32- (карбонат-ион)

РО43- (фосфат-ион)

AsO43-(арсенат-ион)

AsO33-(арсенит-ион)

ВО2-(борат-ион)

В4О72- (тетроборат–ион)

CrO42-(хромат-ион)

Cr2O72-(дихромат-ион)

F- (Фторид-ион)

SiO32-(силикат- ион)

С2О42-(оксалат-ион)



BaCl2 в нейтральном или слабощелочном растворе

2

Соли серебра малорастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте

Cl- (хлорид-ион)

Br- (бромид-ион)

I- (йодид-ион)

S2- (сульфид-ион)

SCN- (радонид-ион)

[Fe(CN)6]4- (гексоцианоферрат(II)

[Fe(CN)6]3- (гексоцианоферрат(III)

CN- (цианид-ион)

IO3- (йодат-ион)

ClO- (гипохлорит-ион)



AgNO3 в присутствии 2н HNO3

3

Соли бария и серебра растворимые в воде

NO3 - (нитрат-ион)

NO2- (нитрит-ион)

CH3COO- (ацетат-ион)

ClO3- (хлорат-ион)

MnO4- (перманганат-ион) и др.


Группового реагента нет

Анализ таблицы показывает что, в зависимости от использования группового реактива анионы делятся на три группы. Для ионов первой и второй групп имеется так называемый групповой реактив, с которым реагирует каждый из анионов: хлорид бария и нитрат серебра, соответственно. Ионы третьей группы не имеют такого реагента.

Кроме групповых реагентов, представленных в таблице, для каждого иона существует ряд индивидуальных веществ, с помощью которых можно обнаружить в растворе рассматриваемые анионы. Всё это усложняет процесс создания интерфейса, так как возникает необходимость размещения большего количества переключателей как для реактивов, так для определяемых ионов (например, в первой группе для четырнадцати ионов требуется одиннадцать реактивов и т.д.). Следует учитывать, что некоторые реагенты действуют селективно, а другие используются для нескольких ионов.


Рис. 1. Фрагмент программы
Для создания программы использовался язык Visual Basic (рис. 1). На форме разместили следующие элементы управления: две группы переключателей (OptionButton): «Вещества» и «Реактивы», кнопку (CommandButton) «Результат", поле (TextBox), показывающее продукты реакции, и рисунок (Image), в который помещается фотография исследуемой реакции.

В этом случае электронный вариант поможет усвоить и наглядно представить происходящие химические процессы.

Например, при взаимодействии йодид-ионов с концентрированной серной кислотой выделяется элементарный йод и сероводород. Наличие йода определяется осадком бурого цвета, а сероводород определяется с помощью реакции с нитратом свинца (почернение фильтровальной бумаги, смоченной раствором нитрата свинца, вследствие образования сульфида свинца).

Выбираем переключатель из группы «Вещества» и из группы «Реактивы». Нажимаем кнопку «Результат» – на цветном поле появляются химические формулы выделяющихся веществ, а картинка позволяет наглядно увидеть происходящую реакцию (рис. 2). На рис. 3 представлен аналогичный пример для определения сульфид-иона, который взаимодействует с ионами меди с образованием осадка черного цвета.








Рис. 2 Определение йодид-иона Рис. 3. Определение сульфид-ионов
Подобные программы созданы на все группы анализируемых ионов. Если выбранный реагент не используется для открытия данного иона, то это указывается при нажатии кнопки «Результат».

Таким образом, можно наглядно изучать качественные реакции на анионы в растворах электролитов при помощи созданной нами учебной программы, которая не вызывает сложностей при её освоении и может быть использована студентами как во время аудиторных занятий, так и в домашних условиях. Последнее особенно важно для студентов заочной и дистанционной форм обучения.


Библиографический список


  1. Алексеев В. Н. Курс качественного химического полумикроанализа / под ред. П.К. Агасяна. М.: Химия, 1973. 584 с.

  2. Глушаков С.В., Сурядный А.С. Программирование на Visual Basic 6.0: учебный курс. Харьков: Фолио, 2002. 497 с.




1 Набойченко Татьяна Николаевна, студентка.

NaboychenkoTatyana, the student.



2 Дружинина Анна Петровна, студентка.

Druzhinina Ann, the student.



3 Белобородова Любовь Сергеевна, студентка.

BeloborodovaLubov, the student.





Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет