Tutti noi provetti chimici, chi prima e chi dopo, abbiamo dovuto fare "i conti", in tutti i sensi, con la stechiometria (parola che deriva dai termini greci στοιχεῖον - stoicheion, elemento - e μέτρον - metron, misura; un’etimologia che rappresenta con chiarezza tutta la sua semplicità). Qualcuno l’ha definita l’arte di sapere il risultato senza contare o l’arte di conoscere il peso senza pesare, misurare quindi tramite il calcolo le quantità delle sostanze che prendono parte alle reazioni chimiche con l’ausilio di poche e semplici regolette che, prive della giusta introduzione, diventano facilmente mostri terrificanti che fanno perdere ogni speranza. A salvarci giunge...
un'applicazione appositamente dedicata al calcolo stechiometrico e liberamente utilizzabile, a firma "Rodomontano", che si chiama ChemDigit. Nelle procedure di calcolo utilizzate, tutte le variabili sono calcolate in modo esatto e l'algoritmo usato per i calcoli si basa su di un insieme di equazioni che vengono risolte usando il metodo di Newton–Raphson (o delle tangenti) che descrivono in modo completo gli equilibri di dissociazione.
Immaginate quindi un software che svolge i calcoli per voi, vi bilancia le reazioni, vi traccia le curve di titolazione... vi corregge i compiti a casa, a patto che sappiate come e quali dati inserire correttamente.
Il programma è suddiviso in diverse sezioni:
- Sezione pH Acido-Base - Determina il pH esatto e le concentrazioni di equilibrio di tutte le specie presenti in una soluzione (dissociate ed indissociate) per qualsiasi tipo di acido/base (forte/debole - monoprotico/poliprotico). Il database del software è integrato con oltre 60 acidi/basi deboli (con tavole di pKa e pKb editabili).
- Sezione pH Idrolisi - Determina il pH esatto e le concentrazioni di equilibrio di tutte le specie presenti (dissociate ed indissociate) di qualsiasi soluzione salina.
- Sezione pH Miscele - Determina il pH esatto e le concentrazioni di equilibrio di tutte le specie presenti in soluzione (dissociate ed indissociate) di qualsiasi miscela di due acidi o due basi.
- Sezione Titolazione - Traccia la curva di titolazione e calcola il pH ed il volume di titolante aggiunto ai punti di equivalenza per qualsiasi combinazione di acido-base forte/debole.
- Sezione Bilanciamento - Bilancia equazioni chimiche con un massimo di 8 reagenti ed 8 prodotti. Se viene inserito il Peso o il numero di moli di una specie chimica vengono calcolate le quantità di tutti i reagenti ed i prodotti. Se viene inserito più di un valore, viene individuata la specie limitante ed utilizzata per il calcolo di tutte le specie rimanenti.
- Sezione Concentrazione - Calcola e converte le concentrazioni (molarità, molalità, grammi su litro, percentuale in peso e frazione molare). Tutti i calcoli tengono automaticamente conto della densità della soluzione. Database integrato con le densità di oltre 300 composti. Esegue calcoli di diluizione e mescolamento di due soluzioni.
- Sezione Tamponi - Calcola A) la composizione di un Tampone (concentrazione dell'acido e della base coniugata) o B) il pH desiderato e la concentrazione totale del Tampone. ChemDigiT non usa l'equazione di Henderson-Hasselbach, ma risolve in modo esatto un'equazione di sesto grado. E' presente un'opzione per tener conto della Forza Ionica e considerare le attività delle specie chimiche. I parametri dell'equazione di Davies sono editabili. Calcola il nuovo pH dopo l'aggiunta di acido o base forte.
- Sezione Solubilità - Calcola la Solubilità, il pH e la Forza Ionica di qualsiasi soluzione di un elettrolita forte poco solubile. Database integrato ed editabile con oltre 120 composti (con tavole dei Prodotti di Solubilità). Possibilità di valutare gli effetti dell'idrolisi dell'anione, del pH e della Forza ionica sulla Solubilità.
E adesso veniamo a noi.
Se siete veramente STECHIOFOBICI, il programmino vi aiuterà parecchio perché rappresenterà l'amico che "ne sa" e che vi confermerà i risultati, certificando che il metodo di calcolo che avete imparato è davvero quello giusto.
Il programma però non vi permetterà di non studiare e di non capire quali siano le regole con le quali è stato progettato! Si deve comunque studiare e capire di cosa si sta parlando, altrimenti i dati passati al software non funzioneranno e i risultati, se ci saranno, avranno poco senso chimico!
E' giunto quindi il momento di scaricarlo e di provarlo.
Magari giochicchiandoci scoprirete che la stechiometria ha anche un lato... accettabile.
Ringrazio Rodomontano per il software CHEMDIGIT che potete scaricare qui.
Come al solito, buono studio.
GAGiuliani
7 commenti:
sarò ripetitivo ma utilissimo come sempre. grande prof un voto glielo do io 10 +
grazie Nicola. Incasso il voto e me ne compiaccio, felice di esserti stato utile.
Mi raccomando... prima i conti con carta e penna e poi si controllano i risultati con il programma.
Concordo in pieno con Nicola... Magari ci fossero altri professori come lei!
I only do my job the best I can... I hope they do the other too!
gli altri non hanno la stessa motivazione che trova lei!
io penso che l'insegnante sia il lavoro più importante che ci sia... ed anche il più difficile... trovare professori che sono in grado di mostrare la loro materia senza farla pesare, ma facendoti appassionare, ai quali importa veramente dell'alunno che hanno di fronte e che vogliono aiutarlo nelle difficoltà che incontra, è difficilissimo... Eppure sono proprio quel tipo di persone che ti fanno capire quanto sono importanti le decisioni che si prendono e quali conseguenza quest'ultime possono avere.
Secondo me lei è una di queste rarissime persone, che riescono nel loro lavoro alla perfezione.
Ti ringrazio.
Sei e siete la soddisfazione più grande e il carburante per ogni idea. Non ci sarebbe alcuna lezione senza studenti.
Ogni parola in più è di troppo.
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