Komputerowy niezbędnik chemiczny

Program Chemix

Pomimo iż w swej praktycznej postaci istnieje już od kilku tysięcy lat, chemia wcale nie odżegnuje się od najnowszych technologii. Nic więc dziwnego, że komputer to już standardowe wyposażenie laboratorium, a i w Internecie można bez trudu znaleźć ?chemiczne? strony i programy. Warte uwagi strony WWW z tej dziedziny wiedzy są już przedstawiane na łamach Młodego Technika. Wracając zaś do programów, prezentują one rozmaity poziom merytoryczny: od najprostszych (napisanych pewnie jako ćwiczenie w programowaniu) aż po ?kombajny? dla specjalistów. Także ich ceny są zróżnicowane: od całkowicie darmowych do takich, za które trzeba zapłacić kilka tysięcy dolarów.

Obsługa większości programów wymaga podstawowej choćby znajomości współczesnego międzynarodowego języka nauki ? angielskiego. Dostępne jednak są również aplikacje porozumiewające się z użytkownikiem po polsku. Wśród rodzimych programów dominują bazy danych o pierwiastkach i związkach chemicznych. Ich wygląd i działanie jest podobne: ekran ukazuje widok tablicy układu okresowego, a po wybraniu z niej symbolu pierwiastka uzyskujemy dostęp do danych fizyko-chemicznych (w identyczny sposób funkcjonują zresztą obcojęzyczne aplikacje). Zaletą niektórych programów są również dodatkowe funkcje. Aplikacje tego typu to swego rodzaju kompendia wiedzy chemicznej. Niestety, prawie wszystkie z owych polskich programów zostały już porzucone.

Programem, który nadal ?żyje? i dynamicznie się rozwija (już od 7 lat!) jest dzieło pana Rafała Toborka ? Chemix.NET (http://chemixlab.com/). Aplikacja doskonale wspomaga naukę chemii w gimnazjum i szkole średniej. Przyda się jednak i początkującemu studentowi, a także każdemu, kto szuka wiadomości z chemii. Ponadto opanowując jego obsługę nie będziemy mieli trudności z posługiwaniem się innymi podobnymi programami. Informacje o wersji programu (omawiana w artykule ma numer 4.1.0.0 i została opublikowana 27 września 2010) i wymaganiach sprzętowo-systemowych podane są w ramce. Aplikacja jest całkowicie bezpłatna (do zastosowań niekomercyjnych).

Po pobraniu Chemix.NET ze strony autora (aplikacja dostępna jest również w licznych serwisach z oprogramowaniem) uruchamiamy program. Instalacja przebiega standardowo, ponadto program instalacyjny proponuje pobranie środowiska .NET Framework w odpowiedniej wersji (jeżeli nie zostało zainstalowane dotychczas na naszym komputerze). Po instalacji (folder z programem zajmuje ok. 5,4 MB przestrzeni dyskowej) należy zarejestrować program; klucz aktywacyjny zostanie wysłany na podany adres mailowy. Po pomyślnej aktywacji programu przystępujemy do jego uruchomienia. W głównym oknie widnieją ikony poszczególnych modułów programu; stąd mamy także dostęp do opcji konfiguracyjnych. Nazwy tych ostatnich w wystarczający sposób wyjaśniają ich funkcje, np. za pomocą menu Przybornik mamy możliwość uruchomienia niektórych aplikacji systemowych (Notatnik, Kalkulator, itp.) lub wybranych przez użytkownika. Warto za to bardziej wnikliwie omówić moduły programu zgrupowane w trzech kategoriach: Informacje, Obliczenia i Wizualizacje (dla każdego modułu dostępna jest szczegółowa pomoc).

W module Słownik chemiczny znajdziemy krótkie objaśnienia wybranych terminów chemicznych. Mamy możliwość przeszukiwania bazy danych, zapisu wybranej definicji do pliku tekstowego, skopiowania jej do systemowego schowka w celu użycia w innej aplikacji lub wydruku (również kilka następnych modułów zostało wyposażonych w te przydatne funkcje).

Tablice chemiczne to wielki zbiór danych liczbowych oraz wiadomości teoretycznych, niezbędnych podczas nauki chemii (a zwłaszcza przy rozwiązywaniu zadań). Moduł zawiera ponadto szereg ciekawostek, m.in. biografie słynnych chemików, historię układu okresowego czy listę laureatów Nagrody Nobla z dziedziny chemii.

Układ okresowy pierwiastków stanowi główny moduł programu. Podobnie jak w przypadku innych aplikacji tego typu, ?kliknięcie? symbolu pierwiastka pozwala uzyskać szczegółowe informacje (użytkownik ma również możliwość dodania własnych notatek dotyczących danego pierwiastka).

Kalkulator mas molowych umożliwia obliczenie w prosty sposób mas molowych nawet bardzo złożonych związków chemicznych. Niezastąpiony podczas rozwiązywania zadań rachunkowych (jak wszystkie zresztą moduły z kategorii Obliczenia).

W module Przelicznik jednostek dokonamy z kolei konwersji praktycznie wszystkich jednostek układu SI oraz pozaukładowych.

Przelicznik stężeń pomoże przeliczyć stężenie procentowe na molowe (i na odwrót) dla roztworu dowolnego związku. Pamiętajmy tylko, aby podawać wiarygodne dane ? program nie sprawdza ich rzetelności, a jedynie dokonuje obliczeń. W przypadku naszej nieuwagi otrzymamy absurdalne wyniki, np. stężenie procentowe większe niż 100% (!) Komputer w żadnym razie nie zastąpi myślenia?

Moduł Równania przemian gazowych to zbiór czterech kalkulatorów, ułatwiających dokonanie obliczeń dotyczących przemian gazu doskonałego oraz energii kinetycznej.

Użycie modułu Przeglądarka struktur molekularnych pozwala obejrzeć na ekranie naszego komputera trójwymiarowe modele cząsteczek niektórych związków chemicznych (biblioteka zawierająca kilkanaście z nich kopiowana jest podczas instalacji). Modele można obracać w dowolnym kierunku, zmieniać ich wygląd, a nawet zapisać obraz cząsteczki do pliku graficznego w formacie PNG.

Może się zdarzyć, że posiadamy starszą wersję systemu Windows (95, 98, NT, 2000) lub nie chcemy instalować platformy .NET Framewok. Nie będziemy mogli wtedy korzystać z opisanego programu, ale dostępna będzie jego starsza, archiwalna wersja 3.50 (nie jest już ona jednak rozwijana). Po instalacji (niewymagana rejestracja, folder programu ze wszystkimi dodatkami zajmuje na dysku ok. 3,2 MB) ukazuje się główne okno aplikacji w postaci tablicy Mendelejewa. Po wybraniu symbolu pierwiastka możemy obejrzeć jego dane (w przypadku tej wersji również mamy możliwość dodania własnych notatek). Napisy na przyciskach znajdujących się po prawej stronie tablicy układu okresowego w wystarczający sposób objaśniają ich działanie. W Akcesoriach mamy dostęp tablic i testów chemicznych, słownika oraz przelicznika jednostek. Pod przyciskiem Internet kryje się zaś możliwość aktualizacji programu oraz pobrania karnacji (skórek) i testów chemicznych.

Zarówno starsza (jeśli ktoś musi używać jej ze względu na posiadany sprzęt), jak i nowsza wersja programu Chemix doskonale zdadzą egzamin podczas borykania się z trudami nauki chemii. Dla ucznia oraz entuzjasty tej dziedziny wiedzy jest to program, który warto mieć na dysku swojego komputera. Wszystkich, którzy będą mieli kłopoty z Chemixem, autor programu zaprasza na swoją stronę internetową (http://chemixlab.com/), gdzie mogą uzyskać wyjaśnienie wątpliwości i poradę na forum użytkowników. Ponadto pan Rafał Toborek gorąco zachęca do nadsyłania swoich uwag na temat programu i propozycji jego udoskonalenia. Filmowa prezentacja (poniżej) umożliwia zaś zobaczenie omawianego programu w akcji.

Chemix .NET Strona domowa: http://chemixlab.com/ Wersja: 4.1.0.0 z 27 września 2010 (instalator 2,44 MB) Wymagania:

• system operacyjny: Microsoft Windows XP/Vista/7 (32 lub 64 bitowy)
• zainstalowane środowisko Microsoft .NET Framework 3.5
• zainstalowana przeglądarka Microsoft Internet Explorer 8 (lub nowsza), niezbędna dla poprawnego funkcjonowania niektórych modułów programu
• karta graficzna obsługująca standard OpenGL (praktycznie wszystkie obecnie stosowane karty), niezbędna dla funkcjonowania modułu Przeglądarki struktur molekularnych

Dla starszych wersji systemu Windows (lub w przypadku braku zainstalowanego środowiska .NET Framework 3.5) przeznaczona jest wcześniejsza, archiwalna wersja programu Chemix (już nie rozwijana). Strona domowa: http://dev.chemixlab.com/strona,chemix.html Wersja: 3.50 (instalator 1,09 MB) Wymagania:

• system operacyjny: Windows 9x/NT/2000/XP/2003/Vista/7 (32 lub 64 bitowy)

Chemia w sieci

Również wiele stron internetowych jest odpowiednikiem omawianej w artykule kategorii programów. Znalezienie ich nie powinno nastręczyć trudności ? wystarczy w wyszukiwarce wpisać odpowiednie słowa kluczowe, np. ?układ okresowy? lub ?periodic table?.

Jedna ze znalezionych stron wyróżnia się szczególnie (znajduje się na pierwszym miejscu wśród zwracanych przez Google wyników dla frazy ?periodic table?, co dobitnie świadczy o jej popularności). Jest to witryna o nazwie WebElements Periodic Table of the Elements, dostępna pod adresem http://www.webelements.com/. WebElements to prawdziwa ?kopalnia? wiadomości o wszystkich pierwiastkach układu okresowego, zawierająca różnorodne dane na ich temat. Własności chemiczne pierwiastków, tworzone związki, dane fizyczne, znaczenie biologiczne ? to wszystko (a nawet więcej) znajdziemy na stronie.

Możemy również obejrzeć fotografie wszystkich dostępnych substancji prostych oraz zapoznać się z wieloma zestawieniami ilustrującymi periodyczne zmiany własności pierwiastków w układzie okresowym. Zgromadzone dane są rzetelne (przy wszystkich podano odnośniki do literatury fachowej), a osoba autora (dr Mark J. Winter jest wykładowcą chemii na angielskim uniwersytecie w Sheffield) gwarantuje wiarygodność czerpanych z witryny informacji. Jednym minusem omawianej strony jest konieczna znajomość języka angielskiego, ale jej ?szkolny? poziom i podstawowe wiadomości z chemii w zupełności wystarczą.