# Руководство по &kalzium;

Carsten
Niehaus

    &Carsten.Niehaus.mail;

Николай
Шафоростов

    shafff@ukr.net

Перевод на русский язык
2001
2002
2004
2005
&Carsten.Niehaus;
2005
&Anne-Marie.Mahfouf;
&FDLNotice;
2005-08-21
1.4.2pre4

&kalzium; — это программа для работы с периодической системой химических элементов. Вы можете использовать её для поиска информации о химических элементах или изучать саму систему.

KDE
обучение
элементы
химия
обучение
kalzium

## Введение

&kalzium; предоставляет все виды сведений о периодической системе химических элементов. В ней вы можете найти множество данных о химических элементах, а также визуализировать их. Она свободно доступна по лицензии &GNU; Public License.

Вы можете создавать разные визуальные представления периодической системы элементов: по группам, типам внешней электронной оболочки, кислотным свойствам, подгруппам, кристаллической структуре или различным агрегатным состояниям. Можете строить графики значений отдельных характеристик (плотности, атомной массе и т.д.) диапазона элементов. А также вернуться во времени и посмотреть, какие химические элементы были известны в тот или иной момент времени. Можете вычислить молекулярную массу.

## Руководство пользователя &kalzium;

Здесь представлен &kalzium; после первого запуска, либо через меню K -> Образование -> Другие науки -> &kalzium;, либо нажатием комбинации клавиш &Alt;F2 и вводом команды `kalzium` в появившееся поле ввода.

Главное окно &kalzium;
Главное окно &kalzium;

Главное окно &kalzium; делится на боковую панель слева (обведена красным, 1) и вид периодической системы химических элементов (обведён синим, 2). Панель меню позволяет выбрать, что показывать, и какая информация должны содержаться в панели состояния. Боковую панель можно скрыть командой Вид Скрыть боковую панель .

Когда вы наводите курсор мыши на химический элемент, появляется всплывающая подсказка с его изображением, если оно имеется, порядковым номером и массой. На вкладке Обзор боковой панели показывается общая информация об элементе.

Вы можете выключить всплывающую подсказку командой Вид Скрыть подсказку .

Различные варианты представления таблицы химических элементов: по семействам, группам, кристаллической структуре, кислотным свойствам и т.д. — можно выбрать командой Вид Вид .

Если вы хотите узнать об определённом химическом элементе, нажмите на него в таблице. Появится информационный диалог.

Информационный диалог
Информационный диалог

Командой Сервис График можно строить графики, используя данные периодической системы. Выберите химическую характеристику для оси ординат и диапазон химических элементов для оси абсцисс. Рисунок внизу показывает массы химических элементов с порядковыми номерами от 1 до 111.

Диалог "График"
Диалог "График"

Глоссарий ( Сервис Глоссарий ) объясняет наиболее важные химические термины и показывает изображения наиболее широко используемого химического оборудования.

Глоссарий
Глоссарий

## Использование &kalzium;

### Введение в использование &kalzium;

Снимки экрана с &kalzium; в действии:

&kalzium; очень проста в использовании. Она сделана для всех, кто хочет чему-то научиться, а студенты могут воспользоваться ей как небольшой базой данных.

Главное окно &kalzium; сразу после первого запуска
Главное окно &kalzium;

### Информация об элементе

Информационный диалог доступен по щелчку левой кнопкой мыши на любом химическом элементе. Он работает только в режиме Обзор, или когда боковая панель скрыта. Диалог предоставляет информацию о химическом элементе. С помощью кнопок внизу диалога, или используя колесо прокрутки мыши, можно менять текущий химический элемент, не закрывая диалог.

#### Обзор

В разделе Обзор представлена наиболее важная информация о химическом элементе. В центре расположен символ химического элемента с его порядковым номером слева вверху. В левом верхнем углу находится название элемента, в левом нижнем — наиболее важные степени окисления, в правом нижнем углу — масса элемента.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Фотография

Раздел Фотография показывает изображение химического элемента, если оно имеется.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Орбитали Бора

Раздел Модель атома показывает электронные оболочки атома. Каждая орбиталь соответствует электронной оболочке, каждый жёлтый кружок — электрону.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Химические данные

Раздел Химические данные показывает некоторые характеристики атома. Первая запись: электроны. Следующая: плотность.

В зависимости от данных, имеющихся в &kalzium;, вы увидите разные радиусы атома. Ковалентный радиус — радиус нейтрального атома молекулы. Примером такого радиуса может послужить расстояние между атомами кислорода и водорода в молекуле воды. Атомный радиус — радиус атома, не связанного с другими атомами. Радиус Ван дер Ваальса — минимальное расстояние между двумя одинаковыми атомами, принадлежащими одинаковым молекулам (например, атомы углерода в пропане). Радиус и заряд иона.

Масса химического элемента — это средняя масса его изотопов относительно их процентного содержания.

Для некоторых химических элементов имеется информация об изотопах.

Масса

  Масса данного изотопа.

Нейтронов

  Число нейтронов в изотопе.

Процент

  Процент атомов изотопа данного типа среди всех атомов химического элемента. Так называемая распространённость.

Период полураспада

  Только неустойчивые изотопы имеют период полураспада. Измеряется временем, за которое распадается половина изотопов.

Энергия и вид распада

  Некоторые изотопы излучают элементарные частицы в процессе радиоактивного распада. Каждое превращение вещества во время распада характеризуется типичным выделением энергии, количество которой указывается вместе с видом распада.

Спин и чётность

  Спин ядра и его чётность.

Магнитный момент

  Магнитный момент ядра. Единица измерения — ядерный магнетон.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Разное

Раздел Разное содержит прочую информацию о текущем элементе, включая дату открытия, распространённость в земной коре, среднюю массу (массу на нейтрон) и происхождение имени.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Энергия

Раздел Энергия содержит данные об энергетических свойствах химического элемента.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

#### Спектр

Вверху раздела показывается спектр излучения химического элемента, если информация о нём есть в программе. Длины волн увеличиваются слева направо. Волны оптического диапазона (от 380нм до 780нм) показываются цветом. Например, длина волны 550нм имеет зелёный цвет.

Существует два способа увеличивать масштаб спектра. С помощью счётчиков, расположенных внизу слева от спектра, определяется минимальная и максимальная длина волны диапазона. К тому же, можно, удерживая нажатой левую кнопку мыши, двигать указатель мыши над спектром. Часть спектра под указателем мыши помечается белой полоской. После отпускания кнопки, программа увеличит выделенную часть.

Внизу есть кнопка Сохранить изображение. С её помощью можно сохранить текущий спектр в графический файл.

Чтобы уменьшить масштаб на 10%, нажмите правую кнопку мыши, когда указатель мыши находится в пределах спектра.

Информационный диалог &kalzium;
Информационный диалог &kalzium;

### Классификация

Нумерация — способ перечисления 18 групп периодической системы. Вы можете выбрать тип нумерации IUPAC, устаревший IUPAC или CAS или не использовать её совсем.

Пункты меню Вид Классификация, изменяющие нумерацию:

- Без классификации: не нумеровать группы.

- IUPAC (по умолчанию): ИЮПАК — Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry). Это организация, которая определяет большинство стандартов в химии. Новая система нумерации ИЮПАК присваивает каждой группе арабские числа от 1 до 18.

- CAS — Chemical Abstracts Service (Химическая реферативная служба). В системе CAS латинские буквы A и B обозначали: основную группу элементов (A) и группу переходных элементов (B). Хотя нумерация ИЮПАК имеет официальный статус, нумерация CAS всё ещё используется в школах и лабораториях.

- Устаревший IUPAC: в старой системе IUPAC столбцы обозначались римскими цифрами, за которыми шла буква A или B. Столбцы нумеровались таким образом, что столбцы с 1-го по 7-й имели обозначения IA по VIIA, с 8-го по 10-й — VIIIA, с 11-го по 17-й — IB по VIIB, а 18-й — VIII. Из-за возникшей путаницы между старой системой IUPAC и системой CAS, IUPAC принял новую систему.

### Раскраска

&kalzium; с помощью цвета может показывать, к какой группе принадлежат химические элементы, какой у них тип внешней электронной оболочки, их взаимодействие с кислотами, агрегатное состояние (т.е. твёрдое, жидкое, газообразное) при данной температуре.

Тип раскраски можно указать в меню Вид Вид.

- Без раскраски: все элементы будут иметь одинаковый цвет. Цвет по умолчанию можно изменить, выбрав команду Настройка Настроить &kalzium;... и перейдя в раздел Цвета открывшегося диалога.

- Показать группы: разные цвета для разных групп. Группа — это вертикальный столбец в периодической таблице. В стандартной таблице 18 групп. Элементы одной группы имеют схожие конфигурации по электронам валентной оболочки, что делает их свойства также близкими.

- Показать блоки: отдельный цвет для каждого типа внешней электронной оболочки элементов.

- Показать кислотность: представляет кислотные свойства разными цветами.

- Показать семейство: представляет каждую из девяти подгрупп своим цветом.

- Показать структуру кристаллов: окрашивает каждый элемент в зависимости от его кристаллической структуры.

- Шкала

  Цветовая шкала показывает элементы в соответствии с выбранным внизу свойством с помощью плавного цветового перехода. Элементы, для которых нет данных, показываются серым.

  Шкала для ковалентных радиусов
  Шкала для ковалентных радиусов

  - Атомный радиус

  - Ковалентный радиус

  - Радиус Ван дер Ваальса

  - Атомная масса

  - Плотность

  - Температура кипения

  - Температура плавления

  - Электоотрицательность

  - Сродство к электрону

### Инструменты

#### Глоссарий

Глоссарий даёт определения большей части используемых в химии инструментов, а также предоставляет некоторые сведения. На левой стороне окна вы можете видеть древовидный список. Вверху списка химические термины. Внизу второе дерево c лабораторными инструментами.

Вверху окна находится панель поиска. Когда вы набираете в ней, деревья немедленно настраиваются. Маленькая кнопка слева от панели поиска очищает введённый текст.

Глоссарий

#### График

Диалог График позволяет построить график по характеристикам элементов. Ось абсцисс представляет диапазон элементов (от первого до последнего). Установите диапазон, используя поля ввода Первый элемент и Последний элемент.

Диалог График

&kalzium; может строить график по некоторым данным диапазона элементов.

#### Решение уравнений

Диалог Решение уравнений позволяет решать химические уравнения. Например:

> aH2O + bCO2 -> cH2CO3

Вычисленное уравнение показывается в правой части окна. Так же как в первом примере, вы можете определить значение одного или нескольких коэффициентов. Остальные коэффициенты будут вычислены. Более того, можно использовать квадратные скобки вокруг элементов или значений зарядов, как показано в последних двух примерах.

Диалог Решение уравнений

&kalzium; может решать химические уравнения

#### Боковая панель

##### Обзор

Обзор

Вкладка "Обзор" первая и показывает общую информацию о химическом элементе, на который указывает курсор мыши.

Красный круг

  Элемент важен для всех биологических видов

Зелёный круг

  Элемент важен, по крайне мере, для одного биологического вида

Синий круг

  Предполагается биологическая функция

Красная окружность

  Элемент важен для человека

Голубая окружность

  Элемент, возможно, важен для человека

##### Вычисления

Вкладка "Вычисления" вторая. Позволяет вычислять молекулярные массы.

Сначала показывается следующее:

Вычисления

Калькулятор, когда он запускается.

В этом примере будет вычисляться масса этилового спирта (обычный спирт) H3CH2OH. Для этого введите формулу в строку редактирования и нажмите либо клавишу "Enter" или нажмите кнопку Вычислить. Результат вычисления показывается внизу.

Вы получите несколько ответов. Вверху вы увидите эмпирическую формулу H6C1O1. Внизу — список элементов, их содержание во введённой молекуле и её массу.

Всплывающая подсказка показывает относительные массы элементов в молекуле. В данном примере, шесть атомов водорода составляют только 17,76% всей массы молекулы.

Результат вычислений

Результат вычислений.

##### Шкала времени

Шкала времени позволяет изучать элементы установленного периода времени. Это отличное средство представить, как периодическая система развивалась, как открывались всё новые и новые химические элементы. Перемещая ползунок влево, вы заметите, что некоторые элементы исчезают, перемещая вправо — появляются. Более того, их число будет постоянно изменяться.

Число представляет дату. Если передвинуть ползунок на 1891 год, будут видны только элементы известные в 1891 году.

Некоторые элементы не показываются даже, если выставлен текущий год. Это объясняется тем, что эти элементы ещё не открыты, но предсказаны.

Шкала времени

Периодическая система во времени (элементы известные в 1891 году)

##### Состояния вещества

С помощью функции "Состояния вещества" вы можете выбирать температуру и видеть агрегатное состояние химического элемента при ней. Можно легко показать как много и какие элементы находятся, например, в твёрдом состоянии при заданной температуре. Таким образом, можно узнать, что почти все химические элементы находятся в твёрдом состоянии при очень низких температурах, и большинство — в жидком и даже газообразном при высоких.

Раздел Состояния вещества

&kalzium; может сообщать, в каком агрегатном состоянии находятся элементы при данной температуре.

##### Показать/скрыть легенду

Действие "Показать или скрыть легенду" позволяет вам показать легенду для текущей схемы (группы, типы внешней электронной оболочки, кислотные свойства). Легенда показывается по умолчанию, но если вы скроете её, она останется скрытой, пока вы не сделаете её снова видимой. &kalzium; сохранит это поведение в конфигурационном файле, поэтому при следующем запуске программы, оно будет восстановлено.

## Настройка &kalzium;

&kalzium; имеет много параметров настройки, к которым можно получить доступ, открыв диалог настройки через меню Настройка Настроить &kalzium;...

Диалог "Настройка &kalzium;"
Цвета

В разделе Цвета можно выбрать цвета для каждой схемы.

Диалог "Настройка &kalzium;"
Единицы

В разделе Единицы можно выбрать единицы измерения. Можно выбрать по умолчанию кДж/моль или эВ. Температура по умолчанию измеряется в К, но вы можете изменить на °C, °F, °Re или °Ra. Последние две единицы измерения в настоящее время используются нечасто, но на них ещё можно иногда наткнуться. Более того, они учат нас, что температура не является абсолютом. Не имеет значения, какую единицу измерения вы используете.

Диалог "Настройка &kalzium;"
Разное

В разделе Разное расположены прочие параметры, не относящиеся к предыдущим разделам.

## Указатель команд

### Меню и комбинации клавиш

#### Меню Файл

&Ctrl;Q Файл Выход

  Завершить работу &kalzium;

#### Меню Вид

Вид Классификация Без классификации

  Не показывать нумерацию

Вид Классификация IUPAC

  Показывать нумерацию ИЮПАК

Вид Классификация CAS

  Показывать нумерацию CAS

Вид Классификация Устаревший IUPAC

  Показывать старую нумерацию ИЮПАК

Вид Вид Без раскраски

  Показывать элементы без раскраски

Вид Вид Показать группы

  Показывать группы элементов

Вид Вид Показать блоки

  Показывать четыре типа внешней электронной оболочки химических элементов

Вид Вид Показать кислотность

  Показывать кислотные свойства

Вид Вид Показать семейство

  Показывать подгруппы элементов

Вид Вид Показать структуру кристаллов

  Показывать кристаллическую структуру

Вид Вид Шкала Атомный радиус

  Показывать атомный радиус химических элементов

Вид Вид Шкала Ковалентный радиус

  Показывать ковалентный радиус

Вид Вид Шкала Радиус Ван дер Ваальса

  Показывать радиус Ван дер Ваальса

Вид Вид ШкалаАтомная масса

  Показывать атомный радиус химических элементов

Вид Вид ШкалаПлотность

  Показывать атомный радиус химических элементов

Вид Вид ШкалаТемпература кипения

  Показывать температуру кипения

Вид Вид ШкалаТемпература плавления

  Показывать температуру плавления

Вид Вид ШкалаЭлектроотрицательность

  Показывать электроотрицательность

Вид Вид ШкалаСродство к электрону

  Показывать сродство к электрону

Вид Показать/скрыть легенду

  Переключить показ легенды

Вид Показать/скрыть подсказку

  Переключить показ подсказки

Вид Показать/скрыть боковую панель

  Переключить показ боковой панели

#### Меню Сервис

Сервис График

  Открыть диалог "График"

Сервис Глоссарий

  Открыть глоссарий

Сервис Решение уравнений

  Открыть диалог "Решение уравнений"

#### Меню Настройка

Настройка Показать/скрыть панель инструментов

  Переключить показ главной панели инструментов

Настройка Показать/скрыть строку состояния

  Переключить показ строки состояния

Настройка Комбинации клавиш...

  Настроить комбинации клавиш для вызова различных действий.

Настройка Панели инструментов...

  Настроить содержимое панелей инструментов

Настройка Настроить &kalzium;...

  Показать диалог параметров &kalzium;

#### Меню Справка

&help.menu.documentation;

## Вопросы и ответы

Станет ли &kalzium; платным?

Нет. Никогда. Но автору всегда будет приятно получить письмо или DVD в качестве благодарности. &kalzium; распространяется по лицензии GPL, что говорит о том, что вам никогда не придётся платить за неё.

Будет ли версия для &Windows;?

Нет, в данный момент нет, но вы можете загрузить исходный код программы и собрать свою собственную версию под Windows. Это не должно стать большой проблемой, т.к. она написана с помощью библиотек Trolltech &Qt;. Но для чего вам Windows? Приобретите свежую версию &Linux;.

## Чем я могу помочь?

Поддержать автора данными.

В нашем мире прогресс идёт очень быстро. Если вы найдёте неправильно указанное или пропущенное значение, сообщите об этом автору.

Сообщить об ошибках или высказать свои предложения

Если вы нашли ошибки в программе или имеете предложение по её улучшению, пожалуйста, дайте знать автору, напишите по адресу электронной почты &Carsten.Niehaus.mail;.

## Благодарности и лицензия

&kalzium;

Авторские права на программу, 2001-2005 &Carsten.Niehaus; &Carsten.Niehaus.mail;

Благодарности:

- Пино Тоскано (Pino Toscano) toscano.pino@tiscali.it

- Томас Нажи (Thomas Nagy) tnagy2^8@yahoo.fr

Перевод на русский язык: Николай Шафоростов admin@program.net.ua, Сергей Бобыкин _myst@mail.ru.

&underFDL; &underGPL;

## Установка

### Как получить &kalzium;

&install.intro.documentation;

### Требования

&kalzium; можно найти на домашней странице &kalzium;. Также эта программа — часть проекта &kde;-Edu.

Список изменений вы можете найти в файле `ChangeLog`, являющийся частью поставки &kalzium;.

### Сборка и установка

&install.compile.documentation;

&documentation.index;