Комп'ютерні програми для хіміків. Програми для розрахунків та моделювання в хімії Хімічні програми для комп'ютера

ЯМР

Обробка та інтерпретація одновимірних та двовимірних ЯМР даних, підвладна експертам, тепер доступна менш досвідченим користувачам ЯМР завдяки програмному забезпеченню для співвіднесення та розшифровки ЯМР спектрів. Створюйте бази даних експериментальних спектрів та передбачайте ЯМР спектри будь-яких одновимірних та двовимірних експериментів для ваших хімічних структур.

Мас-спектрометрія

Обробляйте та інтерпретуйте мас-спектральні та комплексні дані та зручно керуйте ними. Передбачайте мас-фрагментацію. Використовуйте комплексні набори даних (LC/MS, LC/MS/MS, LC/DAD, CE/MS, GC/MS) для виділення хроматографічних складових компонентів.

УФ-ІК спектроскопія

Обробляйте, інтерпретуйте та зручно керуйте оптичними спектрами виміряними в широкому діапазоні, що включає весь оптичний діапазон спектроскопії від 1 см-1 до 100,000 см-1 (від 100 до 10,000,000 нм) з використанням методів УФ, ІЧ, видимої та Раманівської спектроскопії.

Хроматографія

Розробляйте, вибирайте та оптимізуйте методи поділу, обробляйте експериментальні хроматограми та керуйте ними, моделюйте LC та GC хроматограми, використовуючи передбачення на основі хімічної структури.

Хімічні бази даних

Об'єднайте хімічні знання вашої компанії, прискоріть процес прийняття рішень та збільште оборотність проектів за допомогою потужного, але простого використання програмного пакета. Зберігання та управління всією інформацією для кожної структури, реакції, синтетичної послідовності, додавання пов'язаних даних, таких як біологічна та токсикологічна інформація, описові текстові поля, ідентифікатори проекту, посилання на пов'язані документи та аналітичні дані – все з повноцінними можливостями пошуку за структурними або текстовими запитами.

Передбачення фізико-хімічних властивостей та токсичності (ADME/Tox)

PhysChem Suite

Повний набір інструментів для передбачення молекулярних фізичних властивостей на основі хімічної структури, що включає pKa, logP, logD, та розчинність залежно від pH

ADME/Tox Prediction (Pharma Algorithms)

Об'єднання передбачуваної програми ADME/Tox компанії Pharma Algorithms з результатами розрахунків фізикохімічних властивостей ACD/Labs дозволяє точно прогнозувати ADME та токсичність для широкого ряду сполук. Моделюйте ефекти від зміни структури та використовуйте власні дані для збільшення точності передбачень.

Хімічна номенклатура

Генеруйте систематичні номенклатурні імена (або конвертуйте імена в структури) згідно з правилами IUPAC та CAS Index використовуючи програмне забезпечення визнане галузевим стандартом і вже використовуване безліччю вчених та компаній у хімічній та фармацевтичній галузях.

Програма Хімічний калькулятор служить для швидкого вирішення рівнянь реакцій з неорганічної хімії. У кілька натискань ви отримаєте повністю готове хімічне рівняння із розставленими коефіцієнтами. Робота програми схожа на роботу математичного калькулятора. Тобто ви знайшли, натиснули та отримали. Істотна перевага програми, яка відрізняє її від інших подібних програм-калькуляторів - бібліотека готових формул речовин, яка заощаджує ваш час. Але особливість зовсім не заважає звичному рішенню рівнянь.

Спочатку може здатися, що готові формули лише забирають час, але це не так. До розташування всіх формул необхідно звикнути. Але на це не потрібно багато часу. Усі формули, які є у програмі, відсортовані за активністю та класами реагування. Але якщо ви не можете знайти речовину, просто скористайтеся функцією пошуку. У тому випадку, якщо калькулятор пише, що «з цією речовиною не реагує», а вам відомі рівняння даних речовин та продукти реакції, то можливе внесення рівняння до бази даних програми. В останніх версіяхпрограми було виправлено знайдені раніше недоробки у базі даних. Кількість хімічних реакцій зросла більш ніж втричі. Було додано близько 360 нових речовин. Під час перегляду рівняння доступна інформація про умови, в яких протікає хімічна реакція. Також з'явилася функція пошуку, яку вже згадувалося раніше.

1.Фірма виробник або "Новий диск"

2. Опис продукту: Інтерактивні тести призначені для застосування в освітньому процесі за допомогою інтерактивних систем голосування (пультів голосування) НОВИЙ ДИСК або VOTUM. Це сучасне комплексне рішеннядозволяє проводити фронтальне тестування – контролювати та оцінювати навчальні досягнення учнів протягом уроку. Програму можна використовувати у 8–11-х класах для закріплення та перевірки знань з хімії.

Програма включає набір інтерактивних тестів – понад 80 різнотипних тестових завдань, об'єднаних у 8 тематичних розділів. Спеціальні інструменти дозволяють вчителю змінювати зміст готових тестів (самостійно формувати набори завдань з тем програми, визначати послідовність питань), створюючи для кожного нового класу та нового уроку свій освітній маршрут; керувати часом тестування; проводити голосування та багато іншого. Детальні звіти за результатами тестування допоможуть здійснювати моніторинг індивідуальних досягнень учнів.

До програми увійшли інтерактивні тестові завдання на теми: «Фізичні та хімічні явища», «Закон збереження маси речовини», «Класифікація хімічних реакцій», «Швидкість хімічних реакцій», «Окисно-відновлювальні реакції», «Електроліз», «Генетичний зв'язок неорганічних» речовин», «Генетичний зв'язок органічних речовин».

3.Особливості продукту:

Комплекти різнотипних інтерактивних завдань щодо фронтального тестування.

Спеціальні інструменти – Таймер, Чортежник, а також режим Голосування сприяють гнучкому та варіативному використанню змісту програми.

Інтерактивний модуль вчителя дозволяє визначати зміст уроку, вести електронний учительський журнал.

Результати тестування пред'являються у вигляді звітів: загальний – по всьому класу, з кількістю правильних та неправильних відповідей, індивідуальний – по кожному учню.

4. Посібник користувача включає опис програми, рекомендації щодо застосування, опис роботи з пультами.

Програму можна використовувати в будь-якому предметному кабінеті, оснащеному комп'ютером та демонстраційною технікою – інтерактивною дошкою або проектором та білим екраном. Для організації тестування потрібна наявність інтерактивних систем голосування НОВИЙ ДИСК або VOTUM.

Інтерактивні системи НОВИЙ ДИСК або VOTUM включають: пульт вчителя; індивідуальні пульти учнів, приймач радіосигналів.

5.Системні вимоги:

Підтримувані Операційні системи: Microsoft® Windows® XP/Vista/7

Процесор Pentium® III 750 МГц чи аналогічний Athlon®

256 МБ оперативної пам'яті

80 МБ вільного місцяна жорсткому диску

Відеоадаптер із пам'яттю 32 MБ (RivaTNT 2)

Практикум з хімії. Завдання та рішення

2.Опис продукту:

Щоб «не хімічити» під час підготовки домашніх завдань, скористайтесь розумною програмою!

Практикум призначений для вирішення різних задач неорганічної хімії та містить понад 20 модулів, об'єднаних спеціальним буфером обміну. Кожен модуль вирішує певне хімічне завдання – вам необхідно лише ввести вихідні дані (формулу, рівняння реакції та ін.), і завдання буде вирішено. Всі модулі мають зручну довідкову систему, що дозволяє швидко знайти приклади вирішення завдань. Засоби для введення хімічних формул (формули або назви) та інші модулі також допоможуть при виконанні завдань. Крім того, програма містить Visual Test для створення та проведення тестів та кілька готових тестів з основних розділів неорганічної хімії.

Практикум допоможе школярам щодо неорганічної хімії, а також буде корисним абітурієнтам та студентам вузів та інших навчальних закладів.

3.Особливості продукту:

5500 хімічних реакцій у базі даних

Хімічний словник з неорганічної хімії

Приклади ЄДІ з хімії

Тести з розділів неорганічної хімії

Понад 20 модулів для вирішення задач з хімії

4.Системні вимоги:

Операційна система Microsoft® Windows® NT/2000/XP/Vista/7

Процесор Pentium® 500 МГц

256 МБ оперативної пам'яті

56 МБ вільного місця на жорсткому диску

Роздільна здатність екрана 1024х768 з глибиною кольору 32 біта

Звуковий пристрій

Пристрій для читання компакт-дисків

Експрес-підготовка + ЄДІ на 100 балів. Хімія

2.Опис продукту:

Хороша оцінка на іспиті з хімії – це знання теорії та вміння застосовувати її на практиці при вирішенні завдань. Представляємо новий мультимедійний комплект із двох програм, який допоможе самостійно закріпити теоретичні знання та відпрацювати навички вирішення задач з хімії.

Експрес-підготовка до іспиту. Хімія включає ретельно підібрані теоретичні питання, а також систему контролю та обліку знань. Програма містить такі розділи: «Теорія» (більше 80 тем з хімії за 9–11 класи), «Тренажер ЄДІ» (включає інструкцію з виконання іспиту, пробні завдання з частин A, B та C з можливістю контролю за отриманими результатами), «Конспекти »(80 тем з хімії за 9–11 класи). Навчальні матеріали можна прослухати, зберегти в звуковому або текстовому форматіабо роздрукувати у вигляді шпаргалок.

ЄДІ на 100 балів. Хімія – це практичний посібник допоможе як підготуватися до ЄДІ, а й розібратися зі складними завданнями, об'єктивно оцінити рівень своїх знань. Продукт складається із тестових завдань, які розділені за категоріями складності питань. Виконавши хоча б один іспит, можна подивитися «Щоденник», до якого заноситься звіт про виконану роботу.

3.Системні вимоги:

Операційна система Microsoft® Windows® XP

Процесор Pentium® III, Athlon

256 МБ оперативної пам'яті

150 МБ вільного місця на жорсткому диску

Відеоадаптер із пам'яттю 2 МБ

Роздільна здатність екрана 1024х768 з глибиною кольору 16 біт

Пристрій для читання компакт-дисків

1С: Репетитор. Хімія

2.Опис продукту:

Мультимедійна навчальна програма «1С: Репетитор. Хімія» орієнтована на школярів старших класів та випускників школи, які вступають до вищих навчальних закладів. Наочні приклади та голосовий супровід, велика кількість відеоматеріалів та комп'ютерної анімації, можливість комп'ютерного моделювання хімічних процесів та доступ до довідкової інформації суттєво полегшують засвоєння матеріалу. Диск містить спеціальний розділ «Підготовка до вузу», дано питання та завдання, що входять до програм вступних іспитів з хімії провідних вузів країни. Крім цього, диск може використовуватися викладачами для ілюстрації класних занять.

У посібнику:

демонстрація хімічних явищ методами комп'ютерної анімації;

комп'ютерне моделювання хімічних законів;

понад 100 відеофрагментів хімічних процесів;

фізичні та хімічні властивості та молекулярні маси 320 речовин.

3.Системні вимоги:

1. Операційна система

Microsoft Windows 95/98/ME/NT/2000/ХР (при встановленому Microsoft Internet Explorer 5.5 чи вище).

2. Технічні характеристикикомп'ютера

Мінімальна конфігурація: 486/66 МГц, 32 Мб RAM, привод CD-ROM, відеокарта SVGA (800х600, 16 bit color), звукова карта, миша.

3. Необхідний обсяг вільного дискового простору

Мінімальне встановлення (часте звернення до CD-ROM) – 34 Мб.

Максимальне встановлення (без звернення до CD-ROM) – 530 Мб.

При необхідності встановлення системних компонентвід фірми Microsoft може знадобитися додатковий дисковий простір.

Комп'ютерні програмидля хіміків.

Сучасне вивчення хімії не обходиться без використання потужних програмних пакетів при моделюванні хімічних процесів, зображення хімічних формул і діаграм, хімічних розрахунків.

Короткий огляд основних програм.

Maple - це повноцінна комп'ютерна програма для сучасних математиків, розроблена в Канаді компанією Maplesoft. Як відомо, поганий той хімік, хто має проблеми з математикою.

SigmaPlot – зручна програма для побудови графіків. Особливо знадобиться фізхімікам, які мають справу з обробкою великої кількості експериментальних даних, і всім, хто хоче заощадити свій час і не будувати графіки вручну.

Ця програма дозволяє без зайвих зусиль з вашого боку моделювати складні молекули. Наочно показує просторове розташування атомів. Розраховує відстані та кути між атомами

Chemical Equation Expert

Якщо ви стикалися з органічною хімією або біохімією, то, напевно, знаєте, які величезні та громіздкі формули там зустрічаються. Для зображення таких формул є спеціальна програма, звана ISIS DRAW.

Тепер розглянемо ці програми докладніше.

Maple - це повноцінна комп'ютерна програма для сучасних математиків, розроблена в Канаді компанією Maplesoft. Як відомо, поганий той хімік, хто має проблеми з математикою. А з математикою хіміку доводиться мати справу, хоче він того чи ні. Якщо Ви зазнаєте труднощів при розрахунку логарифмів, інтегралів тощо, то Maple допоможе Вам вирішити деякі Ваші проблеми. Також збудує за Вас графіки. Крім того, Maple має вбудовані функції та операції. Потужні програмні пакети Maplesoft дозволяють робити складні математичні розрахунки, моделювати процеси та багато іншого.

Принцип роботи в цій програмі схожий на Mathematica. Завжди можна переглянути інструкцію з роботи, викликавши довідку (клавіші ctrl+F1).

Взагалі, компанія Maplesoft є провідним постачальником високопродуктивного програмного забезпечення для технічних та природничих наук. Лінійка програмних продуктівдосить широка: програмне забезпечення для інженерних розрахунків, для освітніх цілей, для прикладних досліджень, для автоматизації, для авіаційно-космічної промисловості, для енергетичної промисловості, для електроніки. Ціни на продукти цієї компанії різні в залежності від Вашої приналежності до тієї чи іншої категорії покупців (студент, комерційна організація, університет, Державне управління). Також є можливість придбання індивідуальної та колективної ліцензії на використання цього програмного забезпечення.

За більш детальною інформацією Ви можете відвідати їхній сайт www. . Сайт не має російськомовної версії - зайвий привід почати вивчати англійську мову, якщо ще не почали.

SigmaPlot – зручна програма для побудови графіків. Особливо стане в нагоді фізхімікам, які мають справу з обробкою великої кількості експериментальних даних, і всім, хто хоче заощадити свій час і не будувати графіки вручну.

Ви можете запитати: "Навіщо мені розбиратися в цій програмі, коли я можу швидко і просто побудувати графік в Excel?" Тут, як то кажуть – на смак та колір товариша немає. SigmaPlot в даному випадку наводиться як альтернативна програма для побудови досить точних графіків.

Ця програма буде корисна насамперед хімікам, які займаються органічною хімією. Якщо ви погано знаєтеся на таких програмах, як "MOPAC", "HyperChem" тощо, або взагалі вперше про них чуєте, то "ChemBio3D" розроблена компанією Cambridgesoft для вас. Для роботи з цим програмним забезпеченнямне потрібно вміти вводити z-матриці стартової геометрії молекул, мати розвинене просторове мислення. Вона дозволяє просторово уявити складні молекули. Розраховує довжини зв'язків, кути між атомами та багато іншого, що дозволяють вищезгадані програми, але в даному випадку без будь-яких зусиль з вашого боку.

Молекулу можна вводити двома способами: безпосередньо у робочому вікні з простанною молекулою або у вікні "ChemDraw", яке знаходиться праворуч від робочого вікна. Подивитися інформацію по довжинах зв'язків та кутах між атомами можна наступним чином: у верхній панелі інструментів Structure-> Measurements->Generate All Bond Lengths/Angles

Chemical Equation Expert

Якщо ви відчуваєте певні проблеми з розстановкою коефіцієнтів в хімічних рівняннях (особливо в ОВР), то ця програма створена для вас. Тут не потрібно знати ні методу електронного балансу, ні методу напівреакцій. Все, що вам потрібно знати, - реагенти та продукти реакцій.

Як із цією програмою працювати? У лівому стовпчику, де написано "Reactants", вводіть усі реагенти один під одним. Для кожного реагенту виділяється окремий рядок. Не потрібно писати всі реагенти в один рядок. У другому стовпці записуєте всі продукти реакції. Потім натискаєте кнопку Balance. Якщо все введено правильно, з'явиться напис "Balanced it successfully!". Щоб подивитися результат, у верхньому менювибираєте "Results". Знаходьте своє рівняння із розставленими коефіцієнтами. Якщо хочете очистити всі результати, натисніть "Clear all". Якщо виникають питання, то "Examples" наведено вже готові рівняння реакцій. За аналогією з ними вводите свої. Тут наведено приклади введення молекул: Ca(OH)2, (CO3) (знак заряду пишеться післязначення, а сам заряд записується в квадратних дужках), H[+] (значення "1" не записується), CuSO4*5H2O (подвійні солі, гідратовані молекули записуються подібним чином).

Ця програма зручна для розставляння коефіцієнтів, якщо відомі продукти реакції. А якщо продукти невідомі, вона вам не допоможе.

Які ще існують можливості? Існує можливість додавання рівнянь до бібліотеки рівнянь, що дозволяє швидко знаходити потрібне рівняння за допомогою "Search". Є калькулятор, що розраховує маси та кількості речовин. Вибираєте у верхньому меню Calculate. Вибираєте потрібне рівняння реакції за допомогою кнопок "Back" та "Next". Вибране рівняння з'явиться у вікні. І розраховуєте чи кількість, чи масу речовини. Також можна вибрати точність обчислення.

Якщо ви стикалися з органічною хімією чи біохімією, то, напевно, знаєте, які величезні та громіздкі формули там зустрічаються. Для зображення таких формул є спеціальна програма, звана ISIS DRAW.

Як нею користуватися? Якщо вам потрібно намалювати цикл, вибираєте необхідний елемент в панелі управління, розташованій вгорі:

Якщо вам потрібно, наприклад, намалювати одинарний, подвійний та потрійний зв'язок, вибрати хімічний елемент, поставити знак + або намалювати стрілочку, то вибираєте необхідний інструментна панелі інструментів, розташованої зліва.

Розберемо кожен інструмент у цій панелі керування.

Якщо навести курсор на перший інструмент і, утримуючи ліву клавішу миші, провести курсор праворуч, з'явиться набір інструментів. Всі вони використовуються для виділення необхідної області, її переміщення та зміни розмірів як пропорційного, так і в одному конкретному напрямку. Перший називається ласо (lasso tool). Можна виділяти будь-які об'єкти, будь-які форми. Другий – інструмент для прямокутного виділення (select tool). Третій - виділення всієї молекули (molecule select tool).

Другий інструмент (rotate tool) використовується повороту молекули. Тут також два інструменти. Один призначений для повороту у площині (2D), а інший – для повороту у просторі (3D).

Третій – це гумка. По клацанню стирає непотрібні зв'язки.

Четвертий – вибір необхідного хімічного елемента. Вибираєте атом в молекулі, який хочете перейменувати (за замовчуванням скрізь стоїть вуглець), і в віконці, що з'явилося, вибираєте потрібний вам хімічний елемент або вводите його вручну.

П'ятий інструмент використовується для малювання одинарних, подвійних та потрійних зв'язків.

Шостий - для просторового зображення зв'язків, що у різних площинах.

Сьомий – для зображення ланцюжків атомів різної довжини.

Восьмий – знак "плюс" у рівнянні реакції.

Дев'ятий - різноманітні стрілки (для оборотних, необоротних реакцій...).

Десятий - "атом-атом" карта. Не зовсім зрозуміло, навіщо він потрібний. Ніколи ним не користуюсь.

Одинадцятий – інструмент послідовностей. Вводьте потрібний хімічний елемент, і на екрані з'являється ціла молекула. Її можна редагувати за допомогою відомих вам інструментів.

Дванадцятий – дужки. Використовується для зображення полімерів. Покладаєте в дані дужки повторюваний елемент полімерного ланцюжка, де n показує кількість разів, яке повторюється даний елемент. Також можна ставити значення n.

Тринадцятий – текстове поле. Із самої назви зрозуміло, навіщо вона потрібна.

Чотирнадцятий – інструмент для малювання ліній (прямих, ламаних, закруглених, еліптичних форм).

П'ятнадцятий – для зображення геометричних фігур: прямокутників з гострими та закругленими кутами, полігональних фігур, еліпсів.

Ще необхідно сказати, що в цій програмі є вже готові молекули (ланцюжки атомів, цикли, амінокислоти, вуглеводи тощо). У головному меню вибираєте пункт "Templates", потім вибираєте потрібний об'єкт. Відкривається віконце, в якому будуть готові структури. Вибираєте потрібну, клацнувши по ній лівою кнопкою миші, після чого вставляєте у робоче вікно, також клацнувши лівою кнопкою миші. І ось молекула готова!

І ще один момент. Як експортувати молекулу до Word. Щоб вставити отриману молекулу Word, потрібно в ISIS DRAW виділити її і скопіювати. Інший спосіб – у головному меню вибрати "Файл", потім "Експортувати". Вибираєте потрібний форматта зберігаєте.

Ми розглянули лише деякі програми, але вже їхнє знання та вміння їх використовувати у своїй професії, дуже полегшить життя сучасному хіміку.