Manuale di Kalzium
Copyright © 2001, 2002, 2004, 2005 Carsten Niehaus
Copyright © 2005 Anne-Marie Mahfouf
È concesso il permesso di copiare, distribuire ovvero modificare questo documento sotto i termini della GNU Free Documentation License, versione 1.1 o qualsiasi versione successiva pubblicata dalla Free Software Foundation; con nessuna sezione invariante, con nessun testo di copertina anteriore e con nessun testo di copertina posteriore. Una copia di questa licenza è inclusa nella sezione intitolata "GNU Free Documentation License".
Kalzium è un programma che ti mostra la Tavola Periodica degli Elementi (TPE). Puoi usare Kalzium per cercare informazioni sugli elementi, o per imparare qualcosa sulla TPE.
Sommario
Kalzium ti fornisce tutte le informazioni sulla TPE (Tabella Periodica degli Elementi). Puoi cercare informazioni sugli elementi e visualizzarle graficamente. Kalzium è distribuito secondo i termini della Licenza Pubblica GNU.
Puoi visualizzare la Tavola Periodica degli elementi per blocchi, gruppi, comportamento acido o per differenti stati fisici. Puoi disegnare il grafico di alcuni dati (massa, massa media, densità, ... ) scegliendo un intervallo di elementi. Puoi andare indietro nel tempo e vedere quali elementi erano già conosciuti in un certo anno. Puoi anche calcolare la massa molecolare delle molecole.
Questa è la finestra di Kalzium la prima volta che viene lanciato dal menu K->Istruzione divertente->Scienza->Tavola periodica degli elementi oppure premendo Alt+F2 e scrivendo kalzium nella casella di testo.
La finestra di Kalziumè divisa in due parti. Alla sinistra si trova la barra laterale, mentre alla destra la tavola periodica degli elementi. È possibile scegliere cosa visualizzare nella tavola. Se si desidera è anche possibile nascondere la barra laterale usando la voce di menu ->.
Quando si muove il cursore al di sopra di un elemento viene visualizzata un'anteprima che mostra l'immagine dell'elemento, se disponibile, il suo numero atomico e la sua massa. Nella barra laterale, nella scheda Panoramica, viene visualizzata una panoramica dei dati principali dell'elemento attuale.
Si possono disattivare le anteprime scegliendo la voce di menu ->.
Si possono scegliere diverse modalità di visualizzazione della tavola: si possono evidenziare gli elementi per famiglie, gruppo, struttura cristallina, comportamento acido, ecc.. È possibile impostare la visualizzazione preferita grazie alle voci del menu ecc.->.
Se si vogliono avere informazioni più dettagliate su un preciso elemento, fare clic sulla tavola per visualizzare la finestra di dialogo con le informazioni.
È possibile riportare in grafico numerosi dati scegliendo la voce di menu ->. Si può scegliere quale dato riportare sull'asse y, mentre sull'asse x è possibile scegliere l'intervallo di numeri atomici da riportare in grafico. L'immagine sottostante riporta il grafico delle masse atomiche per gli elementi da 1 a 111.
Il glossario ->) spiega il significato dei più importanti termini chimici e mostra immagini dei più comuni strumenti utilizzati in laboratorio, insieme ad una spiegazione del loro uso.
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Qui puoi vedere immagini di Kalzium in funzione:
Puoi vedere che Kalzium è molto facile da usare. È pensato come una banca dati piccola e veloce per studenti di tutte le età.
Il dialogo Informazioni è accessibile facendo clic con il tasto del mouse su qualsiasi elemento. In questa finestra è possibile trovare ogni genere di informazioni sugli elementi. È possibile visualizzare informazioni su altri elementi senza chiudere la finestra utilizzando i pulsanti nella parte inferiore della finestra o la rotellina del mouse.
Nella scheda Panoramica si potranno trovare le informazioni principali sull'elemento, Al centro verrà mostrato il simbolo dell'elemento mentre il suo numero atomico viene mostrato in alto a sinistra del simbolo. Il nome dell'elemento viene mostrato nell'angolo in alto a sinistra. In basso a sinistra vengono mostrati i principali stati di ossidazione dell'elemento, mentre in basso a destra viene visualizzata la sua massa atomica
La scheda Modello atomico visualizza i gusci elettronici. Ogni circolo rappresenta un guscio ed ogni circoletto giallo rappresenta un elettrone.
La scheda Dati chimici visualizza alcuni dati atomici. Il primo è la Configurazione elettronica. Il successivo la densità.
A seconda dei dati che Kalzium ha a disposizione verranno visualizzati vari tipi di raggio. Il raggio covalente viene calcolato in base alla distanza di legame in una molecola con legami covalenti. Per esempio il raggio covalente di H sarà pari alla metà della distanza H-h in una molecola di idrogeno. Il raggio atomico è il raggio di un atomo non legato. Il raggio ionico è il raggio di un atomo carico elettricamente.
La massa di un elemento è la media pesata delle masse di tutti gli isotopi.
Per alcuni elementi sono disponibili informazioni sui loro isotopi.
La massa dell'isotopo.
Il numero di neutroni che l'isotopo possiede.
La percentuale di atomi che si trovano sotto forma di questo isotopo. Si chiama anche abbondanza.
Solo per gli isotopi instabili ha senso parlare di emivita che è definito come il tempo necessario affinché metà degli isotopi abbia subito il decadimento.
Alcuni isotopi durante il processo di decadimento radioattivo emettono particelle. Ogni tipo di trasformazione ha una energia caratteristica che viene elencata insieme al tipo di decadimento.
Lo spin del nucleo e la sua parità.
Il momento di dipolo magnetico del nucleo, misurato in unità di magnetone nucleare.
La scheda Varie fornisce altre informazioni sull'elemento, come l'anno in cui è stato scoperto, la sua abbondanza nelle crosta terrestre, la massa media (cioè la massa per neutrone) e l'origine del nome.
Se Kalzium ha a disposizione informazioni sullo spettro di emissione dell'elemento corrente, lo visualizzerà in cima a questa scheda. La lunghezza d'onda cresce da sinistra a destra. Per le lunghezza d'onda comprese tra 380 e 780 nm viene visualizzato il corrispondente colore. Per esempio la luce di lunghezza d'onda 550nm corrisponde al colore verde.
Ci sono due modi per fare zoom nello spettro. Il primo modo è usare i pulsanti posti immediatamente sotto lo spettro per definire le lunghezze d'onda iniziali e finali. Oppure tenendo premuto il pulsante sinistro del mouse mentre si muove il puntatore del mouse lungo lo spettro. Apparirà una linea bianca ad indicare la regione dello spettro che si vuole visualizzare. Non appena si rilascerà il pulsante del mouse Kalzium visualizzerà solo quella regione.
Nella parte bassa della scheda si trova il pulsante Esporta spettro come immagine che permette di salvare lo spettro sotto forma di immagine.
Per ridurre le dimensioni dello spettro del 10% fare clic con il pulsante destro del mouse all'interno della regione in cui è mostrato lo spettro.
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Con numerazione si intende il modo con cui attribuire un numero a ciascuno dei 18 gruppi della tavola periodica. Si può scegliere la numerazione tra IUPAC, vecchia IUPAC e CAS oppure disattivarla completamente.
Le seguenti voci presenti nel menu possono essere utilizzate per scegliere il tipo di numerazione visualizzato:
: se questa opzione è attiva, nessuna numerazione dei periodi verrà visualizzata.
(predefinito): L'acronimo IUPAC sta per International Union of Pure and Applied Chemistry (Unione internazionale della chimica pura e applicata). Si tratta di una organizzazione che definisce la maggior parte degli standard di interesse chimico. Il nuovo sistema IUPAC di numerazione dei periodi prescrive che i periodi siano numerati con numeri arabi a partire da 1 fino a 18.
: l'acronimo CAS sta per Chemical Abstracts Service (Servizio sommari chimici). Nello schema di numerazione del CAS si utilizza la lettera A per individuare gli elementi principali e la lettera B per individuare quelli di transizione Sebbene la numerazione ufficiale dei gruppi sia quella adottata dalla IUPAC, la numerazione del CAS è ancora usata nelle aule e nei laboratori.
: il vecchio sistema di numerazione IUPAC numerava i gruppi con numeri romani seguiti dalle lettere “A” o “B” Le prime sette colonne erano numerate da “IA” a “VIIA”, le colonne da 8 a 10 erano collettivamente chiamate “VIIIA” mentre le colonne da 11 a 17 erano numerate da “IB” a “VIIB”, infine la colonna 18 era numerata “VIII”. A causa della confusione provocata da questo sistema di numerazione e da quello adottato dal CAS la IUPAC propose un nuovo sistema di numerazione, quello tuttora in vigore.
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Kalzium può raggruppare visivamente gli elementi in base al loro “blocco” e al “gruppo”, al loro comportamento con gli acidi e allo stato della materia (solido, liquido, gassoso) in cui si trovano a una certa temperatura.
Gli schemi di colori vengono cambiati grazie al menu .
: tutti gli elementi hanno lo stesso colore. È possibile cambiare il colore predefinito nelle scheda Colori del dialogo che appare scegliendo -> e andando nella scheda Colori.
visualizza ciascun gruppo con un colore differente. Un gruppo è costituito da una colonna verticale nella tavola periodica degli elementi. Ci sono 18 gruppi nella tavola periodica standard. Elementi nello stesso gruppo hanno configurazioni elettroniche simili nel loro guscio di valenza e quindi hanno proprietà simili.
visualizza ciascun blocco con un colore differente.
: il differente comportamento con gli acidi è mostrato da colori differenti.
: ciascuna delle nove famiglie di elementi è rappresentata con un colore.
: colora ogni elemento a seconda della sua struttura cristallina.
È possibile visualizzare gli elementi con sfumature di colore che rendono facilmente visibile la variazione di una specifica proprietà. Gli elementi per cui non è disponibile un valore verranno visualizzati in grigio.
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Il Glossario fornisce spiegazioni sui termini chimici più comuni e sugli strumenti di laboratorio. Alla sinistra una vista ad albero permette di scegliere i termini presenti nel glossario. I termini sono raggruppati in due categorie, la prima raggruppa tutti i termini chimici, la seconda la strumentazione di laboratorio.
Nella parte superiore della finestra è presente una casella di testo che permette di effettuare ricerche nel glossario. Il piccolo pulsante alla sua sinistra serve per cancellare quanto scritto.
La voce ti permette di disegnare il grafico di alcuni dati degli elementi. L'asse X rappresenta un intervallo di numeri atomici che puoi impostare nei campi Primo elemento ed Ultimo elemento della finestra. Il grafico non verrà visualizzato fino alla pressione del pulsante .
Kalzium è in grado di disegnare il grafico di numerosi dati per un certo intervallo di elementi.
Il permette all'utente di risolvere equazioni chimiche. Ecco un esempio:
aH2O + bCO2 -> cH2CO3
L'equazione risolta verrà mostrata nella parte di destra della finestra. Come si può vedere da questo primo esempio è anche possibile definire il valore di uno o più coefficienti. I coefficienti rimanenti verranno calcolati di conseguenza. Inoltre è possibile racchiudere gli elementi o le cariche elettriche tra parentesi, come mostrato negli ultimi due esempi.
Kalzium può risolvere equazioni chimiche
La scheda Panoramica è la prima scheda e mostra le informazioni principali sull'elemento sopra cui si trova il puntatore del mouse.
L'elemento è essenziale per tutte le specie
L'elemento è essenziale per almeno una specie
Si ritiene abbia funzionalità biologiche
L'elemento è essenziale per gli esseri umani
L'elemento è probabilmente essenziale per gli esseri umani
La scheda Calcola è la seconda scheda della barra laterale e permette di calcolare masse molecolari.
All'inizio l'aspetto sarà il seguente:
L'aspetto iniziale del calcolatore.
In questo esempio si calcolerà la massa dell'alcol etilico (il comune alcol) CH3CH2OH. È sufficiente inserire la formula nell'apposita casella di testo e premere il pulsante Il risultato verrà visualizzato in basso.
Come si può vedere vengono fornite varie risposte. Per prima cosa viene mostrata la formula empirica H6C1O1. Più in basso viene mostrato ogni elemento presente e la sua abbondanza, infine viene visualizzata la massa molecolare.
Se si lascia il puntatore del mouse fermo per qualche secondo apparirà una finestra che mostra le masse relative dei vari elementi nella molecola. Si scoprirà così che i 6 atomi di idrogeno presenti nella molecola dell'alcol etilico rappresentano solo il 17,76% della massa della molecola.
Il risultato del calcolo.
La Cronologia ti permette di esplorare gli elementi noti nel periodo storico scelto. Ciò permette di osservare come la TPE si sia evoluta nel corso del tempo, man mano che nuovi elementi venivano scoperti. Muovendo il cursore noterai che alcuni elementi scompaiono se lo muovi verso sinistra, e riappaiono se lo muovi verso destra. Inoltre il numero cambierà costantemente.
Il numero rappresenta la data che stai controllando. Se muovi il cursore su ad es. 1891 vedrai solamente gli elementi che erano conosciuti nel 1891.
Noterai che alcuni elementi non sono ancora noti nel 2004. Questo perché alcuni elementi non sono ancora stati scoperti ma la loro esistenza è stataprevista teoricamente.
La TPE indietro nel tempo (elementi noti nel 1891)
Con la voce si può impostare una temperatura e visualizzate lo stato fisico che ogni elemento ha a quella temperatura. Si può facilmente visualizzare quanti e quali elementi sono per esempio solidi ad una temperatura fissata. In questo modo è facile imparare che a temperature estremamente basse quasi tutti gli elementi sono allo stato solido, al contrario a temperature elevate la maggior parte degli elementi sono allo stato liquido o di vapore.
Kalzium può mostrarti quali elementi sono solidi, liquidi o gassosi a una certa temperatura.
La voce Mosta/nascondi legenda permette di mostrare una legenda dello schema di colori attualmente utilizzato (colorazione a seconda del gruppo, blocco, comportamento con gli acidi) L'impostazione predefinita è di mostrare la legenda, ma se la si disattiva essa rimarrà disattiva fino a quando non la si attiverà esplicitamente. Kalzium salverà la scelta nel file di configurazione in modo che alla prossima esecuzione essa venga impostata automaticamente.
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Kalzium ha molte opzioni di configurazione, che sono accessibili scegliendo la voce di menu ->.
Nella scheda Colori puoi impostare i colori utilizzati da ciascuno schema.
Nella scheda Unità sarai in grado di scegliere le unità di misura utilizzate da Kalzium. È possibile scegliere se esprimere le energie in kj/mol o in eV. Per le temperature l'unità di misura predefinità è il Kelvin, ma possono essere scelti anche i gradi Fahrenheit, Celsius, Reamur o Rankine. Queste due ultime unità sono ormai quasi inutilizzate attualmente, ma sono presentate a scopo didattico.
Nella scheda Varie è possibile trovare opzioni che non potevano essere messe nelle schede precedenti.
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Non mostra nessuna numerazione
Mostra la numerazione IUPAC
Mostra la numerazione CAS
Mostra la vecchia numerazione IUPAC
Non mostra nessuno schema di colori
Mostra la colorazione per gruppi
Mostra la colorazione per blocchi
Mostra la colorazione a seconda del comportamento acido
Mostra la colorazione a seconda della famiglia
Visualizza la struttura cristallina
Visualizza il raggio atomico degli elementi
Visualizza il raggio covalente degli elementi
Visualizza il raggio di van der Waals degli elementi
Visualizza il raggio atomico degli elementi
Visualizza il raggio atomico degli elementi
Visualizza il punto di ebollizione degli elementi
Visualizza il punto di fusione degli elementi
Visualizza l'elettronegatività degli elementi
Visualizza l'affinità elettronica degli elementi
Mostra o nasconde la legenda
Mostra o nasconde i suggerimenti
Mostra o nasconde la barra laterale
Apre la finestra di dialogo per il disegno del grafico dei dati
Apre il glossario
Apre la finestra di dialogo del risolutore di equazioni
Mostra o nasconde la barra degli strumenti principale
Mostra o nasconde la barra di stato
Mostrala finestra di dialogo per configurare i tasti che permettono di attivare rapidamente varie funzionalità.
Configura le voci di cui è composta la barra degli strumenti
Visualizza la finestra di dialogo di configurazione di Kalzium
Invoca il sistema di aiuto di KDE direttamente alle pagine del manuale di Kalzium (questo documento).
Cambia il cursore del mouse in una freccia e un punto di domanda. Se fai clic su un oggetto all'interno di Kalzium si aprirà una finestra di aiuto (se ne esiste una per quel particolare oggetto) che spiega la funzione dell'oggetto in questione.
Apre la finestra di segnalazione dei bug dove puoi segnalare un bug oppure esprimere un “desiderio”.
Mostra informazioni sulla versione e sull'autore.
Mostra la versione di KDE e altre informazioni di base.
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| 6.1. | Dovrò pagare per Kalzium? |
No, mai. Ma l'autore accetta sempre volentieri una bella mail o un DVD come “Grazie”, Kalzium è rilasciato sotto la licenza GPL, e quindi non dovrai mai pagare per questo programma. | |
| 6.2. | È in progettazione una versione per Windows®? |
No, attualmente no, ma puoi scaricare i file sorgente e scrivere tu stesso una versione per Windows®. Non dovrebbe essere troppo difficile perché Kalzium è scritto con le librerie Qt™ di Trolltech. Ma perché hai bisogno di Windows®? Prendi l'ultima versione di Linux® e vivi all'avanguardia. |
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Kalzium
Copyright del programma, 2001-2005 Carsten Niehaus(cniehaus AT kde.org)
Hanno contribuito:
Pino Toscano (toscano.pino AT tiscali.it)
Thomas Nagy (tnagy2^8 AT yahoo.fr)
Traduzione italiana di Francesco Bresciani (fbresciani AT users.sourceforge.net)
Ritocchi di Federico Zenith (federico.zenith AT member.fsf.org)
Questa documentazione è concessa in licenza sotto i termini della GNU Free Documentation License.
Questo programma è concesso in licenza sotto i termini della GNU General Public License.
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Kalzium fa parte del progetto KDE http://www.kde.org/.
Puoi trovare Kalzium nel pacchetto kdeedu all'indirizzo ftp://ftp.kde.org/pub/kde/, il sito FTP principale del progetto KDE.
Kalzium può essere trovato su L'homepage di Kalzium e fa parte del progetto KDE-Edu
Puoi trovare una lista delle modifiche nel file ChangeLog nella distribuzione di Kalzium.
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Per compilare e installare Kalzium sul tuo sistema, immetti i seguenti comandi nella directory di base della distribuzione di Kalzium:
%./configure%make%make install
Dato che Kalzium usa autoconf e automake, non dovresti incontrare dei problemi per compilarlo. Se si verificasse qualche problema, per piacere segnalalo alle mailing list di KDE.
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