Как эффективно решать задачи по вычислительной химии?

Самая большая беда для всех, кто изучает химию, - это боязнь вычислительных задач. Как решать математические задачи по химии без страха и трепета каждый раз, когда вы сталкиваетесь со сложностями вычисления?

Известно, что у каждой задачи свои правила и к каждой задаче нужно подходить индивидуально, но тем не менее я представлю вам несколько правил и приемов, которые стоит помнить при решении бухгалтерских задач и которые могут облегчить вам жизнь. Больше примеров с решением заданий и выполнением задач по химии вы найдете на странице .evkova.org/himiya.

Ключевые слова в условии

Сначала выделите наиболее важные ключевые слова. В вычислительных задачах наиболее важной информацией (ключевыми словами) являются данные о том, что это вычислять, данные, на основании которых мы должны это вычислять, и условия реакции. Обратите внимание на детали, например, количество молекул или атомов, количество молекул MOLI или количество атомов MOLI.

Нарисуйте диаграммы

Понимание задачи поможет вам шаг за шагом нарисовать, что происходит во время действий, описанных в задаче. Вы можете нарисовать пробирки, стаканы и отметить, что добавить. Рядом с рисунком вы можете перечислить условия реакции и выделить наиболее важные данные. Вы также можете записать, что нужно рассчитать, чтобы знать, к чему нужно стремиться при выполнении задачи.

Не паникуйте, что вы точно не справитесь с задачей, поскольку она кажется слишком сложной. Спросите себя: что мне нужно рассчитать? Что я уже знаю? Какие закономерности я знаю? Если я подсчитаю какое-либо данное, приблизит ли это меня к решению проблемы?

Напишите уравнения реакций

Даже если это не требуется, всегда записывайте уравнения протекающих реакций. Конечно, не забудьте выровнять стороны реакции, используя стехиометрические коэффициенты. Благодаря уравнениям реакций, во-первых, легче понять, что на самом деле происходит во время выполнения задачи, а во-вторых - тогда мы узнаем молярное соотношение реагирующих веществ, которое необходимо для расчетов.

Не забывайте про единицы измерения

Помните, что люди очень важны для облегчения вашей жизни, а не для ее усложнения. Прежде всего - если вы записываете единицы измерения, даже если вы ошиблись при преобразовании формул, вы сразу это заметите, потому что, например, единицы не будут сокращаться, или выйдет что-то странное, например, моль 2 . Во-вторых, многие люди, не записывая единиц после подсчета, задаются вопросом «а что я посчитал?» Написав единицы, вы сразу получите ответ. И, наконец, в-третьих, ответ без единицы не засчитывается на аттестате зрелости.

Научитесь работать с разными единицами измерений. Вы должны быть готовы преобразовать, среди прочего, моли в миллимоли, Па в гПа, г в кг или мг, м 3 в дм 3 или см 3 и наоборот. Если вам наконец нужно рассчитать, например, молярную концентрацию, а данные даны в граммах, сразу переводите их в моль, они нам в конечном итоге понадобятся. Если некоторые данные указаны в граммах, а некоторые - в молях, также приведите их к одной единице. Если часть информации дана в см 3, а часть - в дм 3, также замените ее. Все начнет работать более тесно.

Избыточное или недостаточное количество вещества

В заданиях на зачисление очень часто встречается избыток одного из субстратов. Когда у вас в голове должна загореться красная лампа над-под-над-снизу? Если проблема связана с информацией о двух субстратах, вы всегда должны проверять, реагируют ли они стехиометрическим образом или один из них используется в избытке. Дальнейшие расчеты безопаснее всего проводить на основе того субстрата, который использовался в недостаточном количестве, потому что:

  • недостаточный субстрат - его недостаточно по отношению к другому субстрату, он полностью реагирует.
  • избыток субстрата - его слишком много по отношению к другому субстрату, он не реагирует полностью. Реагирует только та часть, которая является результатом стехиометрии. Остальное - ненужный избыток, оставшийся от реакции.

Пропорции

Нет правила, какой метод лучше, так как это зависит от индивидуальных предпочтений. Однако не всегда есть выбор. Иногда необходимо использовать выкройки, а иногда - пропорции. Если вам сложно разобраться в задаче, лучше выбрать пропорции. Возможно, запись того, как реагенты реагируют пропорционально, позволит вам прийти к правильному расчету.

В свою очередь, если вы помните все шаблоны (я рекомендую скачать бесплатную карточку шаблонов с веб-сайта, во вкладке Store), перечислите все шаблоны, которые вы знаете из данного раздела. Может быть, вы найдете среди них идеальный, в котором у вас есть все данные, или постепенно, вычисляя следующие данные, вы придете к ответу.

Несколько общих советов

Очень часто на экзамене на аттестат зрелости появляются очень простые и базовые задания, и выпускники старших классов ищут в них зацепки и уловки. Не пытайтесь заставить их обмануть вас. Если что-то кажется вам слишком простым, т.е. просто простым, и ваша подготовка к экзамену на аттестат зрелости просто идеальна!

Если при решении задачи у вас не получается, не оставляйте ее «на время», обычно «никогда». Это самые важные задачи, которые у вас не получаются! Если вы поймете, в чем ошиблись, это будет последний раз, когда вы ошибетесь. Записывание решения из Интернета также никуда вас не приведет, потому что вы все еще не знаете, что делаете неправильно. Лучше всего попросить о помощи учителя, наставника или друга, который может выполнить это задание.

Как и в большинстве случаев, тренировка помогает достичь совершенства. Чтение этого руководства не научит вас проводить расчеты. Это только советы, на что обращать внимание. Практика - самое главное, и чтобы правильно и уверенно выполнять каждую задачу, нужно много времени уделять решению задач из разных наборов.