Podręcznik programu Kalzium. Carsten Niehaus Polskie tłumaczenie: (c) 2005 Mandriva Poland Polskie tłumaczenie: Paweł Dabek

Transkrypt

1 Carsten Niehaus Polskie tłumaczenie: (c) 2005 Mandriva Poland Polskie tłumaczenie: Paweł Dabek

2 2

3 Spis treści 1 Wprowadzenie 6 2 Podstawowe informacje o Kalzium 7 3 Korzystanie z Kalzium Ogólne uwagi o używaniu Kalzium Okno informacyjne Ogólne Orbitale Bohra Różne Izotopy Przeglad danych Widmo Numeracja Zestawy kolorów Narzędzia Tablica izotopów Frazy ryzyka/bezpieczeństwa Słowniczek Wykres danych Analizator równań Pasek boczny Ogólne Stan skupienia materii Linia czasu Obliczanie Pokaż legendę Konfiguracja Kalzium 23

4 5 Linia poleceń Menu i skróty klawiszowe Menu Plik Menu Widok Menu Narzędzia Menu Ustawienia MenuPomoc Pytania i odpowiedzi 29 7 Jak mogę pomóc? 30 8 Podziękowania i licencja 31 A Instalacja 32 A.1 Jak zdobyć Kalzium A.2 Wymagania A.3 Kompilacja i instalacja

5 Streszczenie Kalzium jest programem prezentuj acym układ okresowy pierwiastków chemicznych. Umożliwia on odnalezienie informacji o pierwiastkach i poznanie faktów na temat układu okresowego.

6 Rozdział 1 Wprowadzenie Program Kalzium udostępnia wszechstronna wiedzę na temat układu okresowego pierwiastków. Dzięki niemu możesz zdobyć cenne informacje o pierwiastkach, a nawet obejrzeć je na zdjęciach. Jest to wolne oprogramowanie na licencji GNU Public License. Możesz wyświetlać układ okresowy pierwiastków w podziale na bloki, grupy, rodziny. Możesz kreślić diagramy dla pewnego zakresu pierwiastków, według takiego kryterium jak punkt wrzenia lub masa atomowa. Możesz cofnać zegar i sprawdzić jakie pierwiastki były znane w danym okresie czasu. Wreszcie, możesz określić masę molekularna czasteczek. 6

7 Rozdział 2 Podstawowe informacje o Kalzium Tak wyglada Kalzium przy pierwszym uruchomieniu. Możesz właczyć program wybierajacprogramy Edukacja Nauka Kalzium z Menu K lub naciskajac klawisz Alt+F2 i wprowadzajac kalzium w polu. Interfejs Kalzium jest podzielony na panel nawigacyjny po lewej (czerwony, 1) i tabelę (niebieska, 2) zawierajac a pierwiastki z układu okresowego. Standardowy pasek menu pozwala określić, co ma być wyświetlane, natomiast pasek stanu wyświetla dane. Możesz ukryć panel nawigacyjny wybierajac z menu Widok Pokaż pasek. Jeśli naprowadzisz kursor myszy na pierwiastek z układu, pojawia się podstawowe dane o pierwiastku w zakładce Przeglad panelu nawigacyjnego. Możesz wybrać różne sposoby wyświetlania układu okresowego: z podziałem na rodziny, na strukturę krystaliczna, w zależności od właściwości kwasowych itp.. Możesz dokonywać tych zmian, wchodzac do menu Widok Zestaw. Jeśli chcesz poznać szczegóły na temat określonego pierwiastka, kliknij go w tabeli układu, a otworzy się okno informacyjne. 7

8 Możesz konstruować wykresy korzystajac z menu Narzędzia Wykreśl dane. Wybierasz to, co chcesz umieścić na osi Y oraz wskazujesz zakres pierwiastków na osi X. Poniższy zrzut ekranowy przedstawia wykres masy pierwiastków od 1 do 10. Słowniczek (Narzędzia Słowniczek) wyjaśnia większość najważniejszych pojęć chemicznych i zawiera zdjęcia podstawowych narzędzi wraz z opisem ich działania. 8

9 9

10 Rozdział 3 Korzystanie z Kalzium 3.1 Ogólne uwagi o używaniu Kalzium Oto zrzuty ekranowe Kalzium w czasie działania: Program Kalzium jest bardzo łatwy w obsłudze. Został zaprojektowany dla uczniów we wszystkich przedziałach wiekowych, jako mała i szybka baz danych. 3.2 Okno informacyjne Okno informacyjne otwieramy przez kliknięcie lewym przyciskiem myszy na którymkolwiek pierwiastku. Właśnie tutaj możemy otrzymać informacje o pierwiastku. Dzięki przyciskom na dole okna dialogowego możesz zmieniać wyświetlany pierwiastek, bez konieczności zamykania okna. 10

11 3.2.1 Ogólne W menu Ogólne znajdziesz najważniejsze informacje o pierwiastku. W środku znajduje się symbol pierwiastka, a liczba atomowa u dołu, po lewej. Górny lewy róg zawiera nazwę pierwiastka, natomiast dolny prawy pokazuje masę atomowa Orbitale Bohra Karta Model atomu wyświetla powłoki atomowe. Każda orbita odpowiada powłoce atomowej, a każdy żółty okrag przedstawia elektron. 11

12 3.2.3 Różne Karta Różne uzupełnia informacje o bieżacym pierwiastku. Zawiera ona datę odkrycia oraz pochodzenie nazwy Izotopy Karta Izotopy zawiera informacje o izotopach danego pierwiastka. Masa Masa tego izotopu. Neutrony Liczba neutronów tego izotopu. Procent Procentowy udział atomów danego izotopu w pierwiastku. Często nazywany abundancja lub względna częstościa występowania. Czas połowicznego rozpadu Wyłacznie w przypadku niestałych izotopów można mówić o czasie połowicznego rozpadu. Tym terminem określamy czas, w którym połowa izotopu rozpada się. Energia i tryb rozpadu Niektóre izotopy, w czasie procesu rozpadu radioaktywnego, emituja promieniowanie cza- steczkowe. Każdy proces rozpadu uwalnia właściwa sobie energię, która jest wymieniana obok trybu rozpadu. Spin i parzystość Spin jadra i jego parzystość. Moment magnetyczny Magnetyczny moment dipolowy jadra, mierzony w magnetonach jadrowych. 12

13 3.2.5 Przeglad danych Karta Przeglad danych zawiera informacje o różnych faktach zwiazanych z pierwiastkiem. W zależności od danych dostępnych w Kalzium, będziesz mógł zobaczyć różne promienie atomowe pierwiastków. Promień walencyjny, to promień neutralnego atomu pierwiastka w cza- steczce. Może to na przykład być odległość O-H w wodzie. Promień atomowy, to promień elementarnego atomu, np. nie zwiazanego z niczym. Promieniem van der Waalsa określamy odległość między dwoma atomami tego samego rodzaju, w dwóch równych czasteczkach, np. dwóch atomach węgla w propanie. Ostatni możliwy promień to promień jonowy, towarzyszy mu informacja o ładunku. Masa pierwiastka to średnia ważona masa wszystkich jego izotopów. 13

14 3.2.6 Widmo 14

15 3.3 Numeracja Opcja numeracja (nomenklatura) jest sposobem numerowania 18 grup układu okresowego. Możesz zmienić numerację na IUPAC, stary IUPAC lub CASlub też wyłaczyć ja całkowicie. Następujace opcje w menu Widok Numeracja moga być użyte do zmiany pokazanej numeracji: Brak numeracji: jeśli ta opcja jest aktywna, nie zostanie zastosowana żadna numeracja okresowa. IUPAC (domyślnie): to International Union of Pure and Applied Chemistry. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej określa większość standardów stosowanych przez chemików. Nowy system IUPAC nadaje arabskie liczby od 1 do 18 wszystkim kolumnom. CAS: to Chemical Abstracts Service. W tej klasyfikacji zwiazków chemicznych litery zostały przypisane głównym grupom pierwiastków: (A) - głównej grupie, (B) - pierwiastkom przejściowym. Pomimo tego, że numeracja oficjalna jest IUPAC, numeracja CAS jest wciaż stosowana w szkołach i laboratoriach. Stary IUPAC: w starym systemie IUPAC oznaczano kolumny rzymskimi liczbami, po których następowały litery «A» lub «B». Kolumny były numerowane w taki sposób, że pierwsze siedem oznaczano od «IA» do «VIIA», kolumny od 8 do 10 «VIIIA», kolumny od 11 do 17 oznaczano od «IB» do «VIIB», a kolumna 18 została oznaczona«viii». Z powodu zamieszania, jakie tworzyły systemy stary IUPAC i CAS, IUPAC przyjęło swój nowy system. 3.4 Zestawy kolorów Kalzium potrafi zademonstrować, gdzie, w relacji do ich okresowego «bloku» i «grupy», znajduja się dane pierwiastki, a dodatkowo podaje ich właściwości kwasowe i stan skupienia materii (tzn. stały/ciekły/gazowy) w danej temperaturze. Zestawy kolorów można zmieniać w menu Widok Zestaw. Monochrome: wszystkie pierwiastki sa w takim samym kolorze. Możesz zmienić domyślny kolor wybierajac Ustawienia Konfiguruj Kalzium... i przechodzac do karty Kolory. Bloki: wyświetla inny kolor dla każdego bloku. Ikony: wyświetla ikony dla każdego pierwiastka. Rodzina: przedstawia każda z dziewięciu rodzin w innym kolorze. Grupy: wyświetla inny kolor dla każdej grupy. Grupa to pionowa kolumna w układzie okresowym pierwiastków. W standardowym układzie okresowym jest 18 grup. Pierwiastki w grupie maja podobna konfigurację walencyjnej powłoki elektronowej i w efekcie podobne własności. Gradient Wyświetlanie gradientowe pokazuje elementy w zależności od własności, które możesz wybrać poniżej i z gradientowym zestawem kolorów. Pierwiastki, dla których brak jest danych, sa wyświetlane na szaro. 15

16 Promień walencyjny Promień van der Waalsa Masa atomowa Punkt wrzenia Punkt topnienia Elektroujemność (Pauling) Powinowactwo elektronowe Data odkrycia Pierwsza jonizacja 3.5 Narzędzia Tablica izotopów Tablica izotopów... pokazuje znane izotopy pierwiastków. Występuja różne rodzaje izotopów, część jest stabilna, zaś pozostałe nie. Niestabilne izotopy moga ulegać rozpadowi alfa lub dwóm różnym rodzajom rozpadu beta. Jest to zaznaczone za pomoca różnych kolorów. 16

17 Kalzium potrafi wyświetlać izotopy dla pewnego zakresu pierwiastków Frazy ryzyka/bezpieczeństwa Frazy R/S, znane inaczej jako Frazy ryzyka/bezpieczeństwa, numery R/S. zdania R/S, to system kodów zagrożeń i fraz służacych do oznaczania niebezpiecznych pierwiastków i zwiazków chemicznych. Fraza R/S zwiazku składa się z części dotyczacej ryzyka (R) oraz bezpieczeństwa (S), po których następuje kombinacja liczb. Każda liczba odpowiada jednej frazie. Fraza odpowiadajaca kombinacji znaków i liczba ma takie samo znaczenie w różnych językach Słowniczek W słowniczku zawarte sa definicje najczęściej używanych narzędzi chemicznych oraz pewne dane naukowe. Po lewej stronie okna znajduje drzewo tematów. Na górze umieszczono terminy chemiczne, a poniżej drugie drzewo narzędzi laboratoryjnych. Na górze okna znajduje się pasek wyszukiwania - jeśli zaczniemy do niego wprowadzać tekst, drzewa natychmiast zaczna się dostosowywać. Przycisk po prawej stronie na końcu paska wyszukiwania przywraca stan poczatkowy. 17

18 3.5.4 Wykres danych Okno dialogowe Wykres danych pozwala przedstawić niektóre informacje w sposób graficzny. Na osi X wybieramy zakres pierwiastków (od jeden do najwyższego numeru). Dokonujemy tego przy użyciu pól w oknie dialogowym: Pierwszy pierwiastek i Ostatni pierwiastek. Kalzium potrafi tworzyć wykresy dla pewnego zakresu pierwiastków Analizator równań Analizator równań pozwala użytkownikowi rozwiazywać równania chemiczne. Oto przykład: ah2o + bco2 -> ch2co3 18

19 Obliczone równanie ukaże się po prawej stronie okna. Jak widać w pierwszym przykładzie, możliwe jest również określenie wartości jednego lub więcej współczynników - wówczas inne współczynniki zostana skorygowane. Co więcej, symbole pierwiastków czy ładunki elektryczne moga się znajdować w nawiasach, co widać w dwóch ostatnich przykładach. Kalzium może rozwiazywać równania chemiczne Pasek boczny Ogólne Karta Ogólne jest pierwsza karta. Pokazuje ona ogólne dane na temat pierwiastka, nad którym jest kursor Stan skupienia materii Karta Stan materii znajduje się na drugim miejscu w panelu nawigacyjnym. Na poczatku widoczne sa następujace ikony i tekst: 19

20 Kalzium może zademonstrować, które pierwiastki sa stałe/ciekłe/gazowe w danej temperaturze Linia czasu Funkcja Linia czasu pozwala poznawać pierwiastki z wybranego okresu. Wspaniale jest obserwować jak układ okresowy zmieniał się wraz z odkrywaniem wciaż nowych pierwiastków. Jeśli przesuniesz suwak w lewo, zauważysz, że niektóre pierwiastki zniknęły. Pojawia się ponownie, jeśli przesuniesz kursor w prawo. Dodatkowo, liczba będzie się stale zmieniać. Liczba przedstawia datę, która wybrałeś. Jeśli przesuniesz suwak na np. 1856, zobaczysz jedynie pierwiastki, które były znane w Na pewno zauważysz, że pewne pierwiastki nawet dziś nie sa pokazane. Dzieje się tak, ponieważ niektóre z nich nie sa jeszcze odkryte, ale ich istnienie jest prognozowane. 20

21 Układ okresowy w przeszłości (pierwiastki znane w 1856) Obliczanie Karta Obliczanie jest ostatnia karta na pasku bocznym. Służy ona do obliczania masy czasteczek. Na poczatku widoczne sa następujace ikony i tekst: Obliczanie 21

22 Pokaż legendę Pokaż legendę pozwala na wyświetlenie legendy dla bieżacego schematu (grupy, rodziny, bloki). Legenda jest wyświetlana domyślnie, ale jeżeli ja ukryjesz, pozostanie schowana dopóki nie wybierzesz opcji Pokaż. Kalzium zachowa ustawienia w plikach konfiguracyjnych, więc przy następnym uruchomieniu, powrócisz do ostatnich ustawień. 22

23 Rozdział 4 Konfiguracja Kalzium Kalzium posiada wiele opcji konfiguracyjnych, do których masz dostęp poprzez menu Ustawienia Konfiguruj Kalzium... Na karcie Kolory możesz ustawić różne kolory dla każdego schematu. 23

24 Na karcie Jednostki możesz wybrać jednostki. Możesz wybierać pomiędzy domyślna jednostka kj/mol, a ev. Temperatura jest pokazywana domyślnie w stopniach Kelvina, ale możesz ja pokazać w stopniach Celsjusza lub Fahrenheita. Na karcie Różne można ustawić wyświetlanie masy atomowej pierwiastków lub tylko numeru w układzie okresowym. 24

25 Rozdział 5 Linia poleceń 5.1 Menu i skróty klawiszowe Menu Plik Plik Zapisz jako... Zapisuje tablicę Kalzium jako obrazek. Plik Zakończ (Ctrl+Q) Wychodzi z Kalzium Menu Widok Widok Numeracja Grup Brak numeracji Wyświetl schemat bez numeracji. Widok Numeracja Grup IUPAC Wyświetla numerację IUPAC. Widok Numeracja Grup CAS Wyświetla numerację CAS. Widok Numeracja Grup Stary IUPAC Wyświetla stara numerację IUPAC. Widok Zestaw Monochrome Wyświetla wszystkie pierwiastki w jednym kolorze tła. Widok Zestaw Bloki Wyświetla różnymi kolorami cztery bloki pierwiastków. Widok Zestaw Ikony Wyświetla ikony dla każdego pierwiastka. 25

26 Widok Zestaw Rodzina Wyświetla różnymi kolorami rodziny pierwiastków. Widok Zestaw Grupy Wyświetla różnymi kolorami grupy pierwiastków. Widok Gradient Brak gradientu Wyłacza wyświetlanie gradientu dla tablicy. Widok Gradient Promień walencyjny Wyświetla promień walencyjny pierwiastków. Widok Gradient van Der Waalsa Wyświetla promień van der Waalsa pierwiastków. Widok Gradient Masa atomowa Wyświetla masę atomowa pierwiastków. Widok Gradient Temperatura wrzenia Wyświetla temperaturę wrzenia pierwiastków. Widok Gradient Temperatura topnienia Wyświetla temperaturę topnienia pierwiastków. Widok Gradient Elektroujemność (Pauling) Wyświetla elektroujemność pierwiastków. Widok Gradient Powinowactwo elektronowe Wyświetla powinowactwo elektronowe pierwiastków. Widok Gradient Data odkrycia Wyświetla datę odkrycia pierwiastków, różnicujac kolor tła dla każdego stulecia. Widok Gradient Pierwsza energia jonizacji Wyświetl energię pierwszej jonizacji pierwiastków. Widok Tablice Tablica: Klasyczny układ okresowy Wyświetla klasyczny układ okresowy i wszystkie pierwiastki. Widok Tablice Tablica: Krótki układ okresowy Wyświetla układ okresowy bez metali przejściowych. Widok Tablice Tablica: Metale przejściowe Wyświetla układ okresowy zawierajacy jedynie metale przejściowe. Widok Tablice Tablica: Układ okresowy Ta pozycja wyświetla tablicę pierwiastków sugerowana przez DZ Deutscher Zentralausschuss Niemiecki komitet centralny. Widok Pokaż/ukryj legendę Przełacza wyświetlanie legendy. Widok Pokaż/ukryj pasek boczny Przełacza wyświetlanie paska bocznego. 26

27 5.1.3 Menu Narzędzia Narzędzia Wykres danych Otwórz okno wykresu danych. Narzędzia Tablica izotopów Otwiera okno tablicy izotopów. Narzędzia Słowniczek Otwiera słowniczek. Narzędzia Analizator równań Otwiera okno analizatora równań. Narzędzia Konwertuj pliki chemiczne... Otwiera okno dialogowe służace do importowania i eksportowania danych w wielu formatach plików chemicznych oraz typach danych dla biblioteki Open Babel. Narzędzia Frazy R/S Otwiera okno dialogowe Frazy ryzyka/bezpieczeństwa. Narzędzia Tablice Wyświetla okno dialogowe zawierajace Alfabet grecki, Przedrostki liczbowe oraz liczby rzymskie. Widok Narzędzia Edytor molekuł... Otwiera okno edytora molekuł. Narzędzia Eksportuj dane Otwiera okno dialogowe, w którym można wybrać Pierwiastki oraz ich Właściwości, które maja być wyeksportowane do pliku HTML Menu Ustawienia Ustawienia Pokaż pasek narzędzi Przełacza wyświetlanie głównego paska narzędzi. Ustawienia Pokaż pasek stanu Przełacza wyświetlanie paska statusu. Ustawienia Konfiguracja skrótów... Konfiguracja przyporzadkowania klawiszy klawiatury do różnych zadań. Ustawienia Konfiguracja pasków narzędzi... Konfiguruje elementy, które chcesz umieścić na pasku narzędzi Ustawienia Konfiguracja Kalzium... Wyświetla okno ustawień Kalzium. 27

28 5.1.5 MenuPomoc Pomoc Podręcznik Kalzium (F1) Uruchamia System pomocy KDE na stronie pomocy programu Kalzium (czyli na tym dokumencie). Pomoc Co to jest? (Shift+F1) Zmienia kursor myszy w strzałkę ze znakiem zapytania. Kliknięcie na elemencie programu spowoduje otworzenie okna pomocy objaśniajacego funkcję tego elementu (o ile taka pomoc istnieje). Help Raport o błędzie... Otwiera okienko zgłoszenia błędu, w którym możesz zgłosić bład lub prośbę o dodanie nowej funkcji. Pomoc O programie Kalzium Wyświetla informację o autorach i wersji programu. Pomoc Informacje o KDE Wyświetla informację o wersji KDE i inne podstawowe informacje. 28

29 Rozdział 6 Pytania i odpowiedzi 1. Czy kiedykolwiek będę musiał płacić za Kalzium? Nie, nigdy. Ale autor zawsze będzie wdzięczny za miły lub DVD będace «podziękowaniem». Kalzium jest na licencji GPL, więc nigdy nie będziesz musiał płacić za ten program. 29

30 Rozdział 7 Jak mogę pomóc? 1. Dostarczaj nam danych. W świecie nauki postęp jest ogromny. Jeżeli znajdziesz niepoprawne lub brakujace dane, napisz proszę do nas. 2. Poszukaj błędów lub prześlij swoje propozycje Jeżeli znajdziesz błędy w programie lub masz pomysł na jego ulepszenie, proszę pisać na adres cniehaus@kde.org. 30

31 Rozdział 8 Podziękowania i licencja Kalzium Prawa autorskie do programu: (c) Carsten Niehaus cniehaus@kde.org Współpraca: Pino Toscano toscano.pino@tiscali.it Polskie tłumaczenie: (c) 2005 Mandriva Polandbiuro@mandriva.pl Paweł Dabekpdabek@onet.pl Ten program jest rozprowadzany na zasadach Licencji GNU Free Documentation License. Ten program jest rozprowadzany na zasadach Licencji GNU General Public License. 31

32 Dodatek A Instalacja A.1 Jak zdobyć Kalzium Kalzium jest częścia projektu KDE ( ). Kalzium znajduje się w pakiecie kdeedu na ftp://ftp.kde.org/pub/kde/, głównym serwerze FTP projektu KDE. A.2 Wymagania Samo Kalzium znajdziesz pod adresem Strona domowa Kalzium jest częścia projektu KDE-Edu A.3 Kompilacja i instalacja Aby skompilować i zainstalować program Kalzium w Twoim systemie, uruchom następujace polecenia w katalogu głównym dystrybucji programu Kalzium: %./ configure % make % make install Ponieważ program Kalzium używa autoconf i automake, nie powinno być problemów ze skompilowaniem go. Jeśli napotkasz problemy, proszę je zgłosić na listach owych KDE. 32