Skąd pomysł?
Oscylacje są jednym z takich zjawisk, które odnajdziemy w różnych naukach, i to nie tylko ścisłych, ale również i w sztuce. Przykładem jest drzeworyt zatytułowany Wielka fala w Kanagawie z widokiem na górę Fudżi; Hokusai, ok. 1831 r.
Zapraszamy uczniów szkół średnich na hybrydowe warsztaty chemiczne poświęcone reakcjom oscylacyjnym! Spotkanie rozpocznie krótki wykład wyjaśniający reakcje oscylacyjne, a następnie odbędą się pokazy demonstrujące wybrane reakcje. Przedstawiciele klas będą mieli okazję spróbować swoich sił w przeprowadzeniu reakcji oscylacyjnych.
Pomysłodawcą wydarzenia i jego organizatorem jest dr hab. inż. Jacek Nycz, prof. UŚ. Więcej o Profesorze na stronie: Nauka moja pasja | dr hab. inż. Jacek Nycz, prof. UŚ
Pokazy reakcji oscylacyjnych będą prezentowane przez ośrodki naukowe w Katowicach (Uniwersytet Śląski), we Wrocławiu (Politechnika Wrocławska) i w Łodzi (Uniwersytet Łódzki).
Zajęcia przeznaczone dla uczniów klas średnich i wszystkich osób zainteresowanych tematem. Limit uczestników wynosi 100 osób.
Wydarzenie jest organizowane w ramach Tygodnia Liczb Europejskiego Miasta Nauki Katowice 2024.
Zapraszamy na pokazy
- do Auli Kazimierza Lepszego w Katowicach ul. Bankowa 12
- do śledzenia nas na kanale YT Uniwersytetu Śląskiego:
Link do transmisji online: https://youtu.be/g7BxqIwVBlk
Czy chemik może zapomnieć o fizyce czy matematyce?
Wszystkie dziedziny wiedzy, w tym nauki ścisłe są bardzo mocno ze sobą powiązane. Oznacza to, że nie mogą obyć się bez pozostałych, dopełniających je we wspólnym dziele opisu otaczającego nas świata.
Oscylacje są jednym z takich zjawisk, które odnajdziemy w różnych naukach, i to nie tylko ścisłych, ale również i w sztuce. Przykładem jest drzeworyt zatytułowany Wielka fala w Kanagawie z widokiem na górę Fudżi; Hokusai, ok. 1831 r.
Oscylacje możemy inaczej nazwać drganiami, wahaniami. Są to procesy, w trakcie których wartości pewnych wielkości fizycznych na przemian rosną i maleją. Jako przykład takiego procesu możemy podać ruch wahadła. Jest on opisywany funkcją sinus. I właśnie funkcje trygonometryczne: sinus i cosinus są najbardziej typowymi przykładami funkcji, które opisują wahania (oscylacje). W chemii znanych jest wiele reakcji, w których reagenty, np. formy przejściowe między substratami produktami lub płynący prąd reakcji elektrodowej zmieniają się w sposób okresowy. Wyjaśnienie tak niezwykłej dynamiki wymaga opracowania odpowiednich mechanizmów reakcji chemicznych. Z oscylacyjnym przebiegiem reakcji często związana jest periodyczna zmiana barw, co ułatwia nam zaobserwowanie tego zjawiska. Przykładowymi, niezwykle efektownymi wizualnie przemianami tego typu są reakcje oscylacyjne Biełousowa-Żabotyńskiego czy Briggsa-Rauschera, a także „pulsujące rtęciowe serce”. Co bardzo ważne, reakcje takie nie są wyłącznie laboratoryjmumi procesami, lecz są rozpowszechnione w organizmach żywych. Stymulują one np. skurcze serca, okresowe zmiany potencjału na błonie komórek nerwowych. Piękne są również analogicznego pochodzenia struktury przestrzenne, przypominające wzory na skórze węży czy umaszczenie zebry. Można te zjawiska matematycznie modelować poprzez wyznaczenie i rozwiązywanie równań opisujących ich mechanizm (model Fielda-Körösa-Noyesa lub Oregonator), co jest domeną tzw. dynamiki nieliniowej. Co więcej, matematyczne ujęcie pozwala dostrzec uniwersalne, wspólne schematy zjawisk oscylacyjnych w zupełnie różnych, nie tylko chemicznych układach.
Mimo niezwykle efektownego przebiegu oscylacyjnych reakcji chemicznych i ogromnego w drugiej połowie XX wieku postępu w zrozumieniu mechanizmów tych procesów, wykazujących ścisłe korelacje z podstawami funkcjonowania żywych organizmów, zagadnienia nieliniowej dynamiki wciąż nie mogą znaleźć poczesnego miejsca w edukacji chemicznej, a w konsekwencji pozostają mało znane społeczności chemików na całym świecie. Nie zmieniła tego nawet Nagroda Nobla z chemii, przyznana w roku 1977 I. Prigogine’owi za “wkład do nierównowagowej termodynamiki, ze szczególnym uwzględnieniem teorii struktur dyssypatywnych”. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy może być interdyscyplinarność tych zagadnień, które wymagają pewnego opisu matematycznego i umiejętności numerycznego modelowania. Ponadto istotą dynamiki nieliniowej jest badanie układów, które na różne sposoby tracą stabilność, co stanowi domenę nieklasycznej kinetyki chemicznej.
prof. Teresa Kowalska | Fot. Wikipedia
O Prof. Teresie Kowalskiej
Śp. profesorka chemii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach specjalizująca się w technikach chromatograficznych, kierowniczka Zakładu Fizykochemicznych Podstaw Chromatografii w latach 2004–2006, a od roku 2006 kierowniczka Zakładu Chemii Ogólnej i Chromatografii w Instytucie Chemii Uniwersytetu Śląskiego.
Jej zainteresowania naukowe koncentrowały się wokół chromatografii. Opublikowała ponad 300 artykułów naukowych w tej tematyce w uznanych czasopismach chemicznych o międzynarodowym zasięgu, jak również liczne rozdziały w monografiach. Wypromowała licznych doktorów. Ceniona nauczycielka akademicka, członkini rad redakcyjnych kilku czasopism naukowych, tłumaczka literatury pięknej.
Źródła:
10:00-10.05 Przywitanie uczestników – dr Anna Glenszczyk
10.05-10.10 Wprowadzenie oraz przedstawienie zaproszonych gości – dr hab. inż. Jacek Nycz Prof. UŚ
10:15-11.00 Wykład „Reakcje Oscylacyjne” – prof. dr hab. Marek Orlik
11:00-11.20 Wspomnienie o Prof. Teresie Kowalskiej – dr hab. Mieczysław Sajewicz, prof. UŚ
POKAZY
11:20-11.40 Transmisja z Katowic
Pokaz reakcji Briggsa-Rauschera w wykonaniu młodzieży z Zespołu Katolickich Szkół Ogólnokształcących (opieka dr hab. inż. Jacek Nycz Prof. UŚ)
Zobacz wcześniej na YT Reakcja Briggsa-Rauschera http://chemvlog.pl/4-reakcja-oscylacyjna-briggsa-rauschera
11:45-12.20 Transmisja z Politechniki Wrocławskiej
Pokaz „Pulsującego serca rtęciowego” w wykonaniu Akademickiego Liceum Ogólnokształcące Politechniki Wrocławskiej (opieka dr hab. inż. Tomasz Olszewski, prof. PWr oraz dr inż. Kinga Radwan-Olszewska)
Zobacz wcześniej na YT: Bijące serce rtęciowe http://chemvlog.pl/32-bijace-serce-rteciowe
12:20-12.50 Transmisja z Uniwersytetu Łódzkiego
Pokaz reakcji Biełousowa-Żabotyńskiego w wykonaniu Publicznego Liceum Ogólnokształcące Uniwersytetu Łódzkiego im. Sprawiedliwych wśród Narodów Świata (opieka dr Anna Wypych-Stasiewicz, prof. UŁ, dr Paweł Urbaniak oraz dr Ewa Stronka-Lewkowska)
Zobacz wcześniej na YT:
- Reakcja Biełousowa-Żabotyńskiego – wersja klasyczna https://youtu.be/SrUbbKQiBOc
- Reakcja Biełousowa-Żabotyńskiego – wersja przestrzenna https://youtu.be/huKiJkptpfY
- Reakcja Biełousowa-Żabotyńskiego – wersja z samoorganizacją https://youtu.be/CP1t_lgUGzc
12:50 Zakończenie i podsumowanie warsztatów
do pobrania:
Reakcja oscylacyjna Briggsa-Rauschera – procedura
