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QGenerator es un
programa que genera archivos de simulaciones de laboratorio
para ejecutarse en VLabQ. La intención de esta página es introducirlo a la
generación de simulaciones con QGenerator.
En el entorno de VlabQ, un archivo de simulación
define que componentes son válidos para un experimento en específico, como
componente hay que entender que reactivos se utilizarán y que reacciones se
podrán llevar a cabo con esos reactivos. QGenerator permite almacenar, en una
base de datos, reactivos y reacciones que pueden reutilizarse en una o mas
simulaciones, además permite asociar los componentes específicos de un
experimento para generar un archivo de simulación que pueda correr en
VLabQ. Utilizando QGenerator, la lógica para generar un archivo de simulación
se reduce a definir las propiedades químicas y físicas de los compuestos
que se utilizarán en la simulación, definir las reacciones que se llevan a cabo
entre los compuestos y asignar estos a la simulación. Si los compuestos y
reacciones ya existen en la base de datos, entonces solo se tendrá que
asignarlos a la simulación.
CATALOGOS
Antes de comenzar a definir los componentes validos de
una simulación, hay que definir los componentes mismos. Estos componentes se
guardan en una base de datos para que se puedan reutilizar en varias
simulaciones sin tener que definirlos cada vez. Dentro de la base de datos,
llamaremos catálogo a la agrupación de cada tipo de componente. La mayoria de
los componentes se definen con base en otros componentes, solamente los 'Iones'
no requieren de otros componentes, así, las sustancias puras requieren
de la definición de iónes, y las reacciones, reactivos
e indicadores se basan en las sustancias puras.
Todos los catálogos muestran una lista de los
componentes registrados en la base de datos. El botón Nuevo
presenta una pantalla donde puede introducir los datos de un componente
nuevo y registrarlo en la base, el botón Editar funciona
cuando se tiene seleccionado un componente de la lista y
muestra una pantalla con sus valores para poder modificarlos, el
botón Eliminar también funciona al tener seleccionado
un componente de la lista y borra de la base de datos dicho componente.
IONES. Aquí se definen los iónes en
que se pueden disociar las sustancias químicas al estar en solución. La
definición consiste en tres valores que son el nombre del ión, la formula
química y su carga (positiva para los cationes y negativa para los aniones).
SUSTANCIAS PURAS. En éste catálogo se
definen las propiedades físicas de los compuestos químicos. En la simulación no
se utilizan directamente las sustancias puras, se utilizan los reactívos, que
son mezclas de sustancias puras que se definen en el catálogo de Reactivos.
Aunque un reactivo consista al 100% de una sola sustancia pura debe definirse
también en el catálogo de reactivos. Para agregar una nueva sustancia pura debe
llenar los datos que se piden en la pantalla de captura en las unidades que se
especifican ahí mismo. El dato de la masa se calcula automaticamente al
terminar de escribir la formula química, sin embargo se puede cambiar. La
constante de ionización debe ser '-1' si la sustancia es totalmente
ionizable en agua, y cero si no es soluble. El estado se refiere al
estado de agregación a temperatura ambiente (20ºC). Si la sustancia es
ionizable, se deben definir en que iones se disocia, los iones deben estar
previamente definidos en el catálogo de iónes. El color de la sustancia debe
ser blanco (el default) para las sustancias transparentes, para cambiar el
color debe dar un clic con el raton sobre el rectángulo que muestra el color y
seleccionar el deseado de la pantalla que se muestra. El patrón de relleno se
usa para representar la sustancia en su estado sólido para diferenciar una de
otra en una mezcla, al hacer clic sobre el rectangulo que muestra el patron se
cambia entre los patrones disponibles.
INDICADORES. Para el entorno de
VLabQ, un indicador es una sustancia que tiene diferente color en rangos
distintos de pH o concentración de alguna sustancia pura y que no interviene en
las reacciones. Se cuenta con dos tipos diferentes de indicadores: de pH e
indicadores que 'indican' la presencia de alguna sustancia pura. Para
definir un indicador de pH debe especificar el color que tiene el indicador en
dos rangos diferentes de pH: de 0 a 'X' y de 'Y' a 14. Para definir un
indicador que indica la presencia de una sustancia pura, esta sustancia debe
estar previamenete definida y seleccionarla en la pantalla, en este caso, debe
definir los colores que tiene el indicador en los rangos que especifique de
concentración molar de la sustancia en solución.
REACCIONES. En éste catálogo se
definen las reacciones químicas que pueden utilizarse en una simulación. La
pantalla de captura muestra un espacio para capturar el nombre de la reacción y
algún comentario. Se debe defnir la reacción seleccionando los reactivos y los
productos de la reacción y balanceando dicha reacción. Los reactivos y los
productos deben estar previamente registrados en el catálogo de sustancias
puras. Para seleccionar un reactivo o producto debe presionar la tecla F2
cuando esté en alguno de los espacios de captura para llamar el catálogo
de sustancias puras, o puede escribir directamente la formula. Existen celdas
de captura por cada reactivo y producto para capturar los coeficientes de cada
uno, al cambiar los coeficientes se muestra hasta la derecha la suma de las
masas de cada parte de la reacción para ayudar al balanceo. Debajo de cada
reactivo o producto se debe seleccionar el estado de agregación en que debe
estar cada uno para que se lleve a cabo la reacción.
En el recuadro de 'Condiciones de reacción' se
pueden definir las condiciones validas en las que se llevará a cabo la
reacción, así como también el tipo de reacción que es.
Los parámetros 'En solución acuosa' y 'Requiere calor', si
estan marcados, determinan cuando comenzará la reacción, en el primer
caso, los reactivos deberán estar en solución acuosa para que comience la
reacción, en el segundo, el seno de la reacción deberá alcanzar la temperatura
mínima especificada para que comience la reacción. El resto de los parámetros
definen el comportamiento de la reacción una vez iniciada. La velocidad de la
reacción puede ser instantanea o se puede especificar una velocidad de reacción
de primer orden expresado en concentración molar del reactivo limitante por
segundo, por lo pronto QGenerator y VLabQ no permiten definir velocidades de
reacción de orden superior. Si se especifica un valor para el parámetro 'Calor
de reracción', la reacción absorverá o desprenderá calor dependiendo
del signo del parámetro, reflejandose en un aumento o disminución de la
temperatura en la simulación. Si no se marca el parámetro 'Usar equilibrio',
la reacción terminará hasta que todos los reactivos se convientan en productos,
sin embargo, se puede especificar una constante de equilibrio que determinará
hasta donde llega la reacción, es importante mencionar que para que una
simulación con una reacción en equilibrio funcione correctamente, se debe
definir también la reacción inversa con su respectiva constante de equilibrio.
En la casilla marcada como catalizador puede seleccionar una sustancia
pura (con F2) cuya presencia en el seno de la reacción varie la velocidad de la
misma.
REACTIVOS. Los reactivos son mezclas
de sustancias puras, y son los componentes que se deben definir
en una simulación. Se pueden tener reactivos en forma líquida que pueden
ser mezclas de liquídos o soluciones de sustancia sólidas en agua, y reactivos
en forma sólida que son mezclas de sustancias puras sólidas. Un reactivo puede
estar formado por una sola sustancia pura. Cuando se define un reactivo como
solución acuosa sólo debe definir la concentración molar los solutos, el agua
va implicita en la solución. En el caso de las mezclas, los componentes se
definen por porcentaje en volumen, a menos que se marque la casilla 'Porcentajes
en peso'.
PRACTICA
Una vez definidos los componentes 'quimicos'
de una simulación, el resto del trabajo consiste en definir que componentes son
validos para un entorno de simulación. Esta sección cuenta con los apartados
necesarios para definir estos componentes, ademas de permitir adicionar otros
componentes para personalizar la simulación.
GENERALES. En esta pantalla deberá
asignar un nombre a la simulación, que es con el que se mostrará en la lista de
prácticas de VLabQ, el resumen y Autor son opcionales. Existen dos
casillas de verificación que permitiran o no cambiar la velocidad de simulación
y ver las propiedades de los componentes de un recipiente.
MARCO TEORICO, PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS.
Estas secciones presentan una pantalla con un cuadro de texto donde puede
escribir los textos correspondientes que se muestran en VLabQ. Los cuadros de
texto aceptan texto con formato, sin embargo no presentan ninguna opcion para
formatear, por lo que se recomienda que se escriba y formatee el texto en algún
otro procesador de palabras y se copie y pegue en estos cuadros.
REACCIONES. En esta sección debe
seleccionar del catálogo de reacciones las que serán válidas para la
simulación.
REACTIVOS. En esta sección debe
seleccionar del catálogo de reactivos los que estarán disponibles en la
simulación.
INDICADORES. En esta sección debe
seleccionar del catálogo de indicadores los que estarán disponibles en la
simulación.
ARCHIVO
Esta sección permite generar el archivo con la
simulación, así como recuperar la definición de una simulación desde un archivo
para su modificación.
NUEVA PRACTICA. Limpia todos los
componentes definidos en la sección de 'PRACTICA' para comenzar una simulación
nueva.
EDITAR PARACTICA. Permite abrir un
archivo de simulación y muestra su definición en la sección de 'PRACTICA'.
GUARDAR PRACTICA. Guarda en un
archivo la definición de la simulación actual.
Si necesita mas información consulte el
foro de discusion en la sección de VLabQ.
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