В Университете Талантов прошла февральская профильная программа по химии

С 1 по 14 февраля в образовательно-оздоровительном комплексе «Байтик» прошла очная часть профильной программы по химии «Начала химического анализа». В программе приняли участие школьники 8-10 классов из разных районов Татарстана. Обучение проводили аспиранты и студенты старших курсов Казанского федерального университета.

Химический анализ – неотъемлемая часть научной работы по химии и производственного процесса. Его элементы встречаются на экзаменах и олимпиадах по химии, биологии и экологии. Сама программа нацелена на то, чтобы участники могли самостоятельно приступить к написанию своей первой научной работы: преподаватели рассказывали детям о возможности применения методов химического анализа и учили их работать с реактивами и лабораторными приборами.

Программа проходила по четырем модулям: качественный анализ, количественный анализ, инструментальный анализ и выполнение проекта. Обучение на первых трех модулях проводилось в формате интерактивных лекций, семинаров, тренингов по решению задач, практических занятий и тестов.

На модуле, посвященном качественному химическому анализу, участники изучали качественные реакции неорганических соединений и аналитические классификации катионов и анионов. Помимо этого, были рассмотрены элементы теории растворов, способы выражения концентраций pH-раствора, произведение растворимости и явление гидролиза.

Второй модуль был посвящен титриметрическому анализу: теоретическим основам метода, его применению и отдельным его видам: кислотно-основное титрование, окислительно-восстановительное титрование и комплексонометрия. Участники программы получали и обрабатывали кривые титрования, прибегая к статистической обработке результатов эксперимента. 

На третьем модуле участники программы познакомились с методами оптического анализа и хроматографии, рассмотрели теоретические основы методов, их применение, и провели эксперименты с последующей обработкой результатов. 

Четвертый модуль – это выполнение проекта по анализу воды. Те, кто успешно выполнил этот проект, смогут использовать его как базу для научной работы по химическому анализу в области химии, биологии и экологии. 

По итогам программы участники приобрели глубокое понимание базовых концепций аналитической химии и химического анализа и улучшили понимание химии как предмета и науки. Кроме того, они получили качественные практические навыки – научились решать задачи прикладного характера, самостоятельно проводить лабораторные эксперименты и подготовились к работе с лабораторными приборами.

Михаил Мокрушин, один из разработчиков программы, рассказал об особенностях программы и о том, какое применение имеет химический анализ в профессиональной среде:

— Химический анализ важен для решения прикладных задач, которые возникают в любых лабораториях, производствах и предприятиях. Ребята увидели практическую сторону науки и узнали, что химия – это не только формулы на бумаге, но и жизненно необходимые знания. Они научились работать с посудой для объемного количественного анализа – бюреткой, пипеткой Мора, мерными колбами, со спектрофотометром для изучения светопоглощения некоторых окрашенных растворов и с пластинами для тонкослойной хроматографии, которые позволяют изучать качественный состав смесей веществ. Химический анализ и его методика нужны как для написания простейших научных работ в области химии, так и для анализа и подтверждения качества продукции, изготавливаемой на предприятиях. Такой продукцией может быть пища, медицинские препараты, удобрения, бытовые химические средства, косметика, то есть почти все сферы, с которыми люди соприкасаются ежедневно. Кроме этого, химическим анализом пользуются в криминалистике, на нефтедобывающих предприятиях, в судебной медицинской экспертизе, на предприятиях, изготавливающих медицинские препараты, в пищевой промышленности и в аграрной отрасли. Изучая химический анализ и методики его применения, каждый химик может гарантировать качество почти любой продукции. Только после проведения такого анализа возможна продажа и распространение продукции в массы, без него применение многих вещей небезопасно и невозможно.

Вероника Аксинина, ученица 10 «Г» класса гимназии №26 города Набережные Челны:

— Я совсем недавно начала участвовать в олимпиадах, и мне была необходима практика, возможности для которой в моем городе практически нет. В этом плане программа была для меня чрезвычайно полезной. Я впервые увидела pH-метр, спектрофотометр и центрифугу. У нас в школе такого нет, раньше я о них только слышала. 

На лабораторных необходимо было реально думать: «Почему реакция не идет?», «Почему раствор желтый, а не черный?» и так далее. Преподаватели давали нам множество практических заданий, например, один раз приготовили раствор, в котором находилось четыре разных катиона, и нужно было их определить. Стандартные школьные алгоритмы тут точно не подойдут, здесь нужно серьезно подумать. Я очень благодарна педагогам, они учили нас именно мыслить, а не говорили, что у нас не так, напрямую, давали не готовые решения, а подсказки. Таким образом, к ответу мы приходили сами, и это прекрасно!

Ильяс Гиниятуллин, ученик 10 «Б» класса лицея №35 города Нижнекамск:

— На программу я приехал с проектом «Изучение кинетики высвобождения низкомолекулярных химических соединений из полимерной матрицы-носителя» для конкурса «Большие Вызовы». Большой вклад в развитие моего проекта внесли преподаватели программы. Я очень благодарен им за проделанные усилия и за поддержку с их стороны. 

Мое обучение на программе не ограничивалось работой над проектом. Я посещал лекции и лабораторные работы, на которых нас учили пользоваться различными веществами и оборудованием. Многие, как и я, впервые узнали, как пользоваться спектрофотометром, ультразвуковой ванной, сушильным шкафом и центрифугой.

Свободное время тоже проводилось с пользой. За время программы у меня появились друзья, с которыми у меня, помимо общения, есть общее дело – наука. А я еще очень рад тому, что нам попались добрые и понимающие кураторы!

В Университете Талантов регулярно проходят образовательные мероприятия, помогающие школьникам подготовиться к олимпиадам и прокачать свои знания по химии. Следующее такое мероприятие – командный турнир по химии, который пройдет 5 марта в Лабораторном корпусе Университета Талантов.

Дмитрий Олешков,
Медиалаборатория Университета Талантов