hrvatski

Aritmetika i geometrija vode

Za upoznavanje i razumijevanje svojstava vode (ili bilo koje druge tvari), potrebno je i ponešto matematike. Ovaj poster biti će se kratki osvrt na osnovne aritmetičko-algebarske vještine i geometrijska razmatranja koja se pojavljuju vezano za vodu. Većina su primjenjiva i za mnoga druga otapala ili pak mnoge druge troatomne molekule, a sve spomenuto predstavlja jednu mogućnost povezivanja nastave kemije i matematike u cilju boljeg razumijevanja sadržaja i svrhe oba ta obvezna nastavna predmeta. Aritmetika i elementarna algebra bitno se koriste u opisu sastava (naravno, ne samo) vodenih otopina. Potrebna je sigurnost u računanju s koncentracijama, preračunavanju veličina izraženih u jednoj jedinici u drugu, raznim omjerima (primjerice, kad se primjenjuju zakoni očuvanja mase, stalnog sastava ili višestrukih omjera), tzv. trojnom pravilu (potrebnom primjerice za preračunavanja pri razrjeđivanju otopina), rješavanju linearnih jednadžbi s jednom nepoznanicom, … Radi se o vještinama koje djeca stječu u prvim razredima osnovne škole, ali su u upotrebi istih u konkretnim situacijama često nesigurni i studenti. Geometrijski, molekula vode nije linearna: središta pojedinih atoma nisu (niti aproksimativno) kolinearna ; uzmu li se u obzir i slobodni elektronski parovi, geometrija molekule poprima tetraedarski oblik. Geometrijska razmatranja su nužna i za izradu korektnih kalotnih modela iz kuglica koje reprezentiraju pojedine atome. Kompliciranija geometrijska svojstva vezana su primjerice za činjenicu da u molekuli atomi nisu na fiksnim udaljenostima niti je kut među vezama stalan: molekule, pa tako i molekula vode, vibriraju, a i kvantnomehanički pristup (iako sve samo ne elementarnomatematički) zahtijeva sigurnost u geometrijskom razmišljanju (npr. kako bi se razumjelo što stvarno znači radijus atoma shvaćenog kao „ kuglice“ ).

kemijski sastav vode; vodene otopine; geometrija i simetrija molekula vode; tetraedar; električni dipolni moment

nije evidentirano