НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

СМЕНА ПОДХОДА К ПРЕПОДАВАНИЮ ТЕМЫ “ХИМИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ”

Бугаевский А.А.

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Расчет равновесного состава многокомпонентных систем – основа теории фундамен­тальных проблем аналитической химии: вскрытия пробы; разделения и концентрирова­ния; маскировки мешающих компонентов; преобразования аналита в форму, опреде­ляющую сигнал. Изучая эту тему, можно повысить математическую культуру, необхо­димую в продуктивной работе исследователя. Так, приучаемся к приближенным оцен­кам, сама возможность которых определяется конкретными значениями термодинамиче­ских параметров и начальных концентраций. К сожалению, в учебниках преобладает тенденция изложения этой темы лишь на ряде простых примеров, с призывом не к ак­тивному усвоению материала, а к механическому подражанию.

Составляя уравнения, для условий материального баланса, вместо единого под­хода, используют или химические формулы продуктов, или их заряды, или (в сложных случаях) коэффициенты в химических реакциях. По нашему мнению, последний прин­цип является наиболее общим, допускающим как традиционный выбор компонен­тов – комплексообразователей и лигандов, так и нетрадиционные варианты, облегчаю­щие как ввод приближений с самого начала расчетов, так и теоретические построения (равенство погрешности титрования общей концентрации одного из компонентов при специальном их выборе, общий подход к количественной оценке буферных свойств, и т. п.).

Выводя формулы, широко используем преобразования химических реакций (пере­ход к их линейным комбинациям), а не, как принято по традиции, алгебраических урав­нений. Замена компонентов выглядит более понятной, чем замена переменных в алгеб­раических уравнениях. Так легче контролировать правильность преобразований, форму­лировать их цель – как в теоретических выкладках, так и в поиске приближений. Кроме того, легче заметить связь между разными методами описания систем – баланса компо­нентов и баланса реакций.

Систематическое применение указанных принципов, а также графических оценок по логарифмическим диаграммам, дано нами в монографии [1] и в учебном пособии [2].

Литература: [1] Бугаевский А.А. Приближенные оценки равновесного состава раство­ров. Часть I. Харьков. Милосердие. 1996. 224 с. Часть II. Харьков. Фолио. 1998. 228 с. [2] Бу­гаєвський О.А., Дрозд А.В., Логінова Л.П., Решетняк О.О., Юрченко О.І. Теоретичні основи та способи розв’язання задач з аналітичної хімії. Харків: ХНУ, 2001. 272 с.