Моделирование смешивания гидроксида хрома (III) и щелочи NaOH

Моделирование смешивания гидроксида хрома (III) и щелочи NaOH

Введение

математический программа модель алгоритм

·  Разработать математическую модель системы.

·        Сформулировать дискретную задачу и разработать алгоритм решения задачи.

·        Написать и отладить программу (предусмотреть табличное и графическое отображение результатов).

·        Выполнить расчеты по программе.

·        Составить пояснительную записку

1. Математическая модель

Гидроксид Cr(OH) 3 - типичный амфолит, растворяется в щелочах с образованием гидроксокомплексов Cr(OH) 4 (-).

Запишем уравнение реакции для данной задачи:

NaOH + Cr(OH) 3=Na [Cr(OH) 4]

Коэффиценты в уравнении одинаковы (равны единице).

Воспользуемся формулой нахождения количества (моль) вещества из курса химии:

n=m/M,

где n - количество вещества в молях, m - масса данного вещества в граммах, М - молярная масса вещества в г/моль (рассчитывается из молярных масс элементов таблицы Менделеева)

Отсюда выражаем m:

m=n*M

2. Алгоритм решения задачи

Рисунок 1. Блок-схема расчета Na [Cr(OH) 4]

Обозначения в блок схеме.

m1-масса Сr(OH) 3 (в граммах)

m2_end - конечная масса NaOH (г)

m2_step - шаг

M1 - молярная масса Cr(OH) 3 (г/моль)

M2 - молярная масса NaOH (г/моль)

M3 - молярная масса Na [Cr(OH) 4] (г/моль)

m3_max - максимальное количество образовавшегося Na [Cr(OH) 4] (г)

m3 - масса образовавшегося Na [Cr(OH) 4] (г)

. Описание интерфейса

Рисунок 2. Окно программы. Вывод графика и таблицы

Рисунок 3. Окно программы. Этапы анимации

Заключение

Данная программа позволяет проводить моделирование смешивания двух веществ - гидроксида хрома (III) и щелочи NaOH. С помощью этой программы вводили различные значения параметров (массы исходных веществ) и наблюдали изменение количества (в данном случае масс, выраженных в граммах) образующегося комплексного соединения Na [Cr(OH) 4] в первой пробирке (количество растет) и щелочи NaOH во второй пробирке (количество уменьшается).

Код программы

// -

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include «Unit1.h»

#include «math.h»

// -

#pragma resource «*.dfm»*Form1;m1, m2, m3, m2_begin, m2_end, m2_step, m3_max, a1, m3_end;M1 =103;M2 =40;M3 =143;

// -

__fastcall TForm1:TForm1 (TComponent* Owner)

:TForm(Owner)

{

}

// -

__fastcall TForm1: Button1Click (TObject*Sender)

{=StrToFloat (Edit1->Text);_begin =StrToFloat (Edit2->Text);_end =StrToFloat (Edit3->Text);_step =StrToFloat (Edit4->Text);_max = m1*M3/M1;->Cells[0] [0]= «Iannauaei? eNaOH»;->Cells[1] [0]= «Ianna Na [Cr(OH) 4]»;->RowCount=1000;=0;=0.00001;->Series[0]->Clear();

//Chart1->

for (float m2 = m2_begin; m2<m2_end+eps; m2+=m2_step)

{= m2*M3/M2;

if (m3>m3_max)= m3_max;->Cells[0] [rowsCount+1]=FloatToStr(m2);->Cells[1] [rowsCount+1]=FloatToStr(m3);->Series[0]->Add (m3, "», clBlue);++;

}_end = m3;->RowCount= rowsCount+1;

}

// -

__fastcall TForm1: Timer1Timer (TObject*Sender)

{* canvas = Image1->Canvas;->Brush->Color =clWhite;width = Image1->Width;height = Image1->Height;->FillRect (TRect(0,0, width, height));xc = width/2;= height/2;

if (a1<1.57)

{+=0.1;= m2_end;

{

if (m3<m3_end)

{+=3;= m3*M2/M3;= m2_end-m2;(xc-10, yc-50);(xc-10, yc-40);(xc, yc);->Canvas->MoveTo (p1.x, p1.y);->Canvas->LineTo (p2.x, p2.y);->Canvas->MoveTo (p2.x, p2.y);->Canvas->LineTo (p3.x, p3.y);->Canvas->MoveTo (p3.x, p3.y);->Canvas->LineTo (p1.x, p1.y);

}

}(xc, yc, 0, m3/200.0, clYellow);(xc-10, yc-50, a1, m2/200.0, clBlue);

}

// -__fastcall TForm1: Button3Click (TObject*Sender)

{=0;=0;->Enabled =true;

}

(TPoint p1, TPoint p2, float a)

{(p1.x-p2.x, p1.y-p2.y);V2;.x = V1.x*cos(a) - V1.y*sin(a)+ p2.x;.y = V1.x*sin(a)+ V1.y*cos(a)+ p2.y;

return V2;

}

// -__fastcall TForm1: Probirka (int x, int y, float angle, float level, TColor color)

{h =90;_d=10;w =20;->Canvas->Pen->Color =clBlack;->Canvas->Pen->Width =2;->Canvas->Brush->Color =clWhite;p1 (x+w/2, y);p2 (x+w/2, y+h);p3 (x-w/2, y+h);p4 (x-w/2, y);p5 (x+w/2, y+(int) (h*(1-level)));p6 (x-w/2, y+(int) (h*(1-level)));p7 (x, y+h - (int) (level*h/2));pc (x, y);=rotate (p1, pc, angle);=rotate (p2, pc, angle);=rotate (p3, pc, angle);=rotate (p4, pc, angle);=rotate (p5, pc, angle);=rotate (p6, pc, angle);=rotate (p7, pc, angle);->Canvas->MoveTo (p1.x, p1.y);->Canvas->LineTo (p2.x, p2.y);->Canvas->MoveTo (p2.x, p2.y);->Canvas->LineTo (p3.x, p3.y);->Canvas->MoveTo (p3.x, p3.y);->Canvas->LineTo (p4.x, p4.y);->Canvas->MoveTo (p5.x, p5.y);->Canvas->LineTo (p6.x, p6.y);->Canvas->Brush->Color = color;->Canvas->FloodFill (p7.x, p7.y, clWhite, fsSurface);

}

// -__fastcall TForm1: Button2Click (TObject*Sender)

{->Enabled=false;

}

// -