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.
Работа демонстрирует пересечение химии и информатики через
понятие логических состояний.

2.

Цель и рамки
Цель — показать взаимосвязь химических процессов с
принципами цифровой логики.
Рамки — демонстрация возможностей химических реакций для
моделирования логических операций.

3.

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

4.

Операция AND (И)
Фенолфталеин окрашивается только при наличии обоих
реагентов.
RCOONa + H₂O ⇄ RCOOH + NaOH
NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
Только при совместном действии мыла и соды создаётся
достаточная щёлочность, вызывающая окраску.

5.

Операция OR (ИЛИ)
Универсальный индикатор реагирует на повышение pH.
Добавление любого реагента (мыла или соды) вызывает
щелочную реакцию среды.
Если присутствует хотя бы один реагент, наблюдается изменение
цвета.

6.

Операция NOT (НЕ)
Фенолфталеин теряет окраску при понижении pH:
NaOH + H⁺ → H₂O
Добавление лимонного сока или воды снижает pH, и окраска
исчезает.
Это отражает инверсию логического сигнала (1 → 0).

7.

Таблицы истинности
A
B
A AND B
A
B
A OR B
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
A
NOT A
0
1
1
0

8.

Научное объяснение
Фенолфталеин окрашивается при pH выше 8,2.
Мыло и сода формируют щёлочную среду, а кислота её
нейтрализует.
Изменение окраски служит аналогом перехода между
логическими состояниями 0 и 1.
Так химическая реакция воспроизводит логику работы
электронных элементов.

9.

Погрешности эксперимента
Возможные источники ошибок: концентрация растворов,
перемешивание, температура среды.
Важно использовать одинаковые объёмы и фиксированное
время наблюдения.

10.

Выводы и литература
Реакции успешно моделируют логические операции AND, OR и
NOT.
Работа демонстрирует практическое соединение химии и
принципов цифровой логики.
Литература:
1. Габриелян О. С. Химия. 10 класс. – Москва: Дрофа, 2020.
2. Кузнецова Н. Е. Практические работы по химии. – Москва:
Просвещение, 2018.
3. Левченко Н. П. Химические опыты дома и в школе. – СанктПетербург: Питер, 2021.

11.

Спасибо за внимание!