Chemputerная_задача_ПРЕЗЕНТАЦИЯ

1.

Chemputerная задача
Моделирование логических операций (И, ИЛИ, НЕ) с помощью
безопасных химических реакций.
Изменение цвета раствора используется как аналог логического
сигнала.

2.

Цель и рамки
Цель — показать связь между химическими процессами и
цифровой логикой.
Рамки — школьный эксперимент, безопасные вещества,
комнатная температура.

3.

Реактивы и оборудование
• Пищевая сода (NaHCO₃)
• Раствор мыла (NaOH/KOH)
• Вода (H₂O)
• Фенолфталеин
• Универсальный индикатор
• Пробирки, стаканы, пипетки

4.

Операция AND (И)
Фенолфталеин окрашивается только при наличии и мыла, и
соды.
RCOONa + H₂O ⇄ RCOOH + NaOH
NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
Розовая окраска появляется только при совместном действии
реагентов.

5.

Операция OR (ИЛИ)
Универсальный индикатор реагирует на повышение pH.
Добавление любого реагента (мыла или соды) вызывает
изменение цвета.
При наличии хотя бы одного — наблюдается щелочная реакция.

6.

Операция NOT (НЕ)
Фенолфталеин теряет окраску при нейтрализации щёлочи: NaOH
+ H⁺ → H₂O.
Добавление лимонного сока или воды снижает pH — цвет
исчезает.
Это соответствует инверсии сигнала (1 → 0).

7.

Таблицы истинности
AND: 00→0, 01→0, 10→0, 11→1
OR: 00→0, 01→1, 10→1, 11→1
NOT: 0→1, 1→0

8.

Научное объяснение
Фенолфталеин окрашивается при pH > 8,2.
Мыло и сода создают щёлочную среду, лимонный сок её
нейтрализует.
Изменение цвета соответствует переходу между логическими
состояниями.

9.

Погрешности и рекомендации
На результат влияют: концентрация растворов, перемешивание,
температура.
Рекомендации: проводить 3 повторения, использовать
одинаковые объёмы и условия.

10.

Выводы и литература
Химические реакции могут моделировать цифровую логику.
Система безопасна, наглядна и подходит для школьных
демонстраций.
Литература:
1. Габриелян О. С. Химия. 10 класс. – Дрофа, 2020.
2. Кузнецова Н. Е. Практические работы по химии. –
Просвещение, 2018.
3. Левченко Н. П. Химические опыты дома и в школе. – Питер,
2021.
Спасибо за внимание.