ChemLab 2.5 – Phòng thí nghiệm hóa học ảo

Việc thực hành để nắm vững kiến thức lý thuyết là yếu tố then chốt trong quá trình học tập của mọi môn khoa học. Tuy nhiên, không phải cơ sở giáo dục nào cũng có đủ điều kiện trang bị đầy đủ các thiết bị thí nghiệm cần thiết. Phần mềm ChemLab – một phòng thí nghiệm ảo trên máy tính, sẽ là một giải pháp hỗ trợ đắc lực cho vấn đề này.

Phần mềm ChemLab được phát triển bởi Model Science. Bạn có thể tải bản dùng thử với dung lượng 3,1MB theo đường dẫn được cung cấp.

Các thí nghiệm có trong bản dùng thử

Bản dùng thử này cung cấp khả năng thực hiện 7 thí nghiệm khác nhau, bao gồm:

Chuẩn độ Acid-Baz thông qua phản ứng trung hòa và đo độ pH.
Hòa tan và kết tinh một số loại muối.
Nén khí để minh họa mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của chất khí trong điều kiện nhiệt độ không đổi.
Generic Lab: Làm quen với các thiết bị cơ bản trong phòng thí nghiệm.
Phân tích trọng lượng để xác định thành phần của một hóa chất chứa gốc muối chloride (Cl-).
Nghiên cứu động học phản ứng oxy hóa-khử thông qua phản ứng giữa Iodine và hydrogen peroxide.
Thí nghiệm về nhiệt trong phòng thí nghiệm chuyên biệt (Specific head lab Introduction).

Hướng dẫn thực hành với ChemLab

1. Thí nghiệm nén khí

Để bắt đầu, hãy chọn menu file >> New. Trong hộp thoại Chemlab Simulation Modules, chọn Gas compression và nhấn OK.

Cửa sổ làm việc sẽ hiển thị khu vực thực hành ở bên trái và phần lý thuyết ở bên phải, bao gồm các thẻ: Introduction (Giới thiệu), Procedure (Các bước thực hành) và Observation (Quan sát và báo cáo kết quả). Với thí nghiệm Gas compression, chúng ta sẽ thực hiện để hiểu rõ định luật Boyle trong điều kiện nhiệt độ không đổi.

Nhấn chuột phải vào khoảng trống ở cửa sổ bên phải, chọn Gas Syringe >> 60ml syringer with Gauge. Một hộp thoại sẽ xuất hiện, trong khung Syringer volume (ml), chọn 50 và nhấn OK. Một chiếc bơm có vạch chia và gắn thiết bị đo áp suất sẽ xuất hiện.

Nhấn chuột phải vào bơm, giảm thể tích từ 50ml xuống 40ml, sau đó tương tự giảm xuống 30ml, 20ml và cuối cùng là 10ml. Mỗi lần thay đổi, nhấn OK và quan sát sự thay đổi của áp suất trên thiết bị đo.

Cuối cùng, chọn thẻ Observations để xem kết quả hiển thị.

2. Phản ứng trung hòa Acid-Baz

Chọn menu File >> New, sau đó trong hộp thoại Chemlab simulation Modules, chọn Acid-Base Titration và nhấn OK để vào môi trường làm việc.

Chọn thẻ Procedure và thực hành theo hướng dẫn được cung cấp.

Ở cửa sổ bên phải, nhấn chuột phải vào khoảng trống, chọn Erlenmayer flask >> 100ml flask (Bình nón 100ml). Thêm 35ml dung dịch HCl 0.2M vào bình nón bằng cách nhấn chuột phải vào bình, chọn Chemicals. Trong hộp thoại Chemicals, chọn (0.2M) NaOH, đặt Volume là 35ml và nhấn OK. Một lượng dung dịch không màu sẽ xuất hiện trong bình.

Thêm hai giọt chất chỉ thị Phenolphthalein bằng cách nhấn chuột phải vào bình nón, chọn Indicators. Chọn Phenolphthalein, đặt Drops to Add là 2 và nhấn OK.

Hiển thị thước đo độ pH bằng cách nhấn chuột phải vào bình nón, chọn pH Meter. Một khung nhỏ màu xanh ghi hiển thị pH: 0.7 sẽ xuất hiện dưới đáy bình.

Đánh dấu chọn Collect Titration Data và View Titration Data bằng cách nhấn chuột phải vào bình. Hộp Titration Data sẽ hiển thị.

Nhấn chuột phải vào khoảng trống, chọn Buret 50ml. Nhấn chuột phải vào Buret, chọn Chemicals. Trong hộp thoại Chemicals, chọn (0.2M) NaOH và đặt Volume là 50ml. Nhấn OK. Buret lúc này chứa đầy dung dịch NaOH 0.2M.

Di chuyển Buret lên phía trên và đặt bình nón phía dưới. Trong hộp Titration-Unlab, nhập Start Vol là 50 (ml) và End Vol là 50 (ml). Kéo thanh trượt từ trái sang phải, bắt đầu chậm rồi tăng dần tốc độ. Quan sát dung dịch NaOH nhỏ từ buret xuống bình nón và ghi nhận điểm chuyển màu từ không màu sang màu hồng (do Phenolphthalein). Ghi nhận pH khi giọt cuối cùng rơi xuống, pH lúc này là 12,55. Đồ thị diễn biến phản ứng cũng sẽ hiển thị trong hộp Titration Data.

Với ChemLab, công nghệ thông tin đã đóng góp một phần quan trọng vào sự phát triển của giáo dục. Hãy dành thời gian vừa học vừa khám phá với ChemLab!