Цель курсовой или дипломной по химии — это конечная точка, к которой должен прийти студент в своём исследовании. Задачи — пункты, составляющие маршрут. А методы — способы, которые помогают успешно справиться со всеми вызовами в пути и достичь поставленной цели.
А какие именно теоретические и экспериментальные методы исследования чаще всего используют в химии? В чём их особенности и отличия от других? Обо всё этом расскажем в статье, а также приведём примеры, как применяют методы исследования в химии.
Не забудьте подписаться на наш информационный канал в Telegram — в нём мы публикуем актуальные и полезные новости. И следите за акциями и скидками от компании.
Методы исследования в химии: определение и классификация
Методы исследования: определение понятия
Прежде чем мы рассмотрим, какие современные методы исследования используют в химии, давайте дадим научное определение этому понятию:
Методы исследования — это способы познания в научно-исследовательских работах, которые включают в себя специфические методики, приёмы и подходы. Все методы, используемые в процессе, составляют методологическую базу исследования.
Классификация современных методов исследования в химии
Химия — практическая наука. Именно поэтому большинство работ по этой научной дисциплине имеют экспериментально-аналитический характер. Соответственно большинство методов исследования веществ, соединений, реакций и явлений в химии относятся к эмпирическим.
Для удобства мы разделили самые популярные методы исследования на три большие группы:
- общенаучные теоретические методы исследования в химии;
- общенаучные эмпирические методы исследования в химии;
- специальные методы исследования в химии.
Первые две группы методов встречаются в методологиях других наук, а специальные, или узкоспециализированные — только в химических исследованиях.
В химии применяют разные методы, в том числе и междисциплинарные. Это методологические приёмы, которые решают задачи смежных наук. Например, физико-химический анализ подходит для физических, химических, биологических и даже исторических исследований.Методы научного исследования в химии: описание
Чтобы выбрать методы, которые лучше всего помогут раскрыть тему вашего исследования, стоит разобраться, что они из себя представляют и для каких задач применяются.
Общенаучные теоретические методы исследования в химии
Самыми востребованными теоретическими методами в химии являются:
- наблюдение;
- описание;
- моделирование;
- абстрагирование.
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.
Метод наблюдения
Наблюдение — это внешнее изучение определённых химических явлений или веществ. Как правило, чтобы этот метод был эффективным, исследователь должен соблюдать следующие условия:
- выбрать объект изучения;
- определить цель и задачи;
- выдвинуть возможную гипотезу.
Только соблюдая условия, можно получить чёткие результаты и не запутаться в большом количестве данных.
Пример: провести наблюдение за химической реакцией сульфита меди и хлорида натрия.
Метод описания
Метод описания в химии чаще всего дополняет другие методы. С его помощью перечисляют основные признаки веществ и изображают химически проведённые опыты.
Пример: описать состав комплексных химических соединений тетрафторобериллат (II) калия и тетрагидридоалюминат (III) лития.
Метод моделирования
В химии далеко не все химические реакции можно провести в лаборатории. Для сложных явлений используют метод моделирования. С его помощью создают модели, по которым проверяют выдвинутые гипотезы.
Применяют две группы моделей:
- Предметные — с их помощью изучают строение атомов, кристаллов и других веществ.
- Символьные — их используют, чтобы исследовать уравнения реакций и формулы химических элементов.
Пример: провести молекулярное моделирование структурного состава атома водорода.
Метод абстрагирования
Метод абстрагирования применяют, когда необходимо отбросить несущественные показатели и более подробно исследовать общие закономерности химических веществ и явлений.
Существует метод, который является полной противоположностью абстрагированию. Это конкретизация. В его рамках изучают конкретные признаки веществ.Пример: изучить общие свойства неорганических веществ.
Общенаучные эмпирические методы исследования в химии
К методам экспериментальных исследований в химии относят:
- эксперимент;
- измерение;
- анализ;
- синтез.
Метод эксперимента
Чем отличается эксперимент от наблюдения? Тем, что экспериментальные опыты — это всегда активное воздействие на изучаемый материал. Эксперимент проводят в контролируемых условиях и используют для практической части исследования.
Пример: провести химические опыты, позволяющие очистить загрязненную поваренную соль.
Метод измерений
Без метода измерений в химической науке никуда. Ведь мало просто провести научный эксперимент и описать реакцию. Надо понимать, какие показатели измерять и как их сравнивать, чтобы делать правильные выводы.
Пример: измерить физико-химические показатели горючего.
Метод анализа
Аналитические методы в современных исследованиях химии очень важны. Они помогают изучать химические вещества с разных сторон, специально проводить нужные реакции и получать обоснованные выводы.
Пример: провести сравнительный анализ методов получения бутандиола-1,4.
В химии существует большое количество различных видов анализа. Их можно смело отнести к следующей группе методов — специальных.
Существует даже целая отдельная отрасль — аналитическая химия, в которой существуют собственные методы исследования: методы разделения и концентрирования, метод испарения, гравиметрический анализ, титриметрический анализ, хроматографические методы и так далее.Метод синтеза
Метод синтеза в химии помогает получать новые вещества в процессе химических реакций. Он также важен, как и анализ. Его часто применяют в качестве метода исследования в органической химии.
Пример: описать историю химического синтеза и его важное значение для науки.
Специальные методы исследования в химии
К специальным в химии относятся методы исследования, которые обладают практическим характером. Их применение связано с изучением количественного состава и химических свойств различных соединений.
Таких методов довольно много, но условно их можно разделить на три большие группы:
- физические;
- классические;
- физико-химические.
Физические методы исследования в химии
Физические методы в химии — это методы исследования, которые изучают физические параметры химических веществ. Среди наиболее часто встречающихся физических методов можно назвать:
- рефрактометрический метод — измеряет показатели преломления;
- поляриметрический метод — исследует оптическое вращение в химических веществах;
- флуориметрический метод — изучает интенсивность, с которой выделяется излучение.
Пример: определить, как изменилось излучение после воздействия на разные химические вещества.
Классические методы исследования в химии
Классические методы исследования помогают изучать химические растворы, газы, тела и другие элементы через различные виды реакций. Существует несколько разновидностей данных методических приёмов:
- гравиметрический метод — служит для определения точного веса химических веществ;
- титриметрический, или объёмный метод — измеряет точное количество реагентов;
- газовый метод — позволяет измерять объём газов.
Пример: решить ряд химических уравнений, в ходе которых необходимо вычислить количество вещества, исходя из его объёма в газообразном состоянии.
Физико-химические методы исследования в химии
Физико-химические методы позволяют исследователю наблюдать и фиксировать, какие физические изменения происходят в веществах после того, как произошла химическая реакция. Среди них:
- резонансные методы;
- гигиенический метод.
Резонансные методы исследования в химии
Самые известные методологические приёмы в этой группе — это резонансные методы исследования в химии:
- метод ядерного магнитного резонанса;
- метод электронного парамагнитного резонанса.
Резонансные методы помогают изучить структурные и динамические изменения в молекулах, ионах и других элементах в различных химических фазах, например, в конденсированной или газообразной.
Пример: изучить, как распределяются электроны в молекулах с помощью резонансного метода исследования.
Метод гигиенического исследования в химии
К физико-химическим методам также относится метод гигиенического исследования. Его применение связано с очень практическими целями:
- оценить качество определённого вещества, чтобы выявить химические осадки и их предельно допустимые значения для гигиенической безопасности.
Пример: провести санитарно-химический анализ воды, позволяющий оценить уровень хлора, сульфата и хлорида в составе.
Как выбирать методы исследования в химии
Практически любое грамотное химическое исследование строится на пяти основных этапах:
- Наблюдение за объектом исследования и его свойствами.
- Изучение и обобщение полученных результатов.
- Выдвижение предварительной гипотезы.
- Организация и проведение экспериментальных опытов.
- Обоснование химической теории, выводы исследования.
Поэтому и методологию стоит составлять из методов, которые помогут на каждом этапе всесторонне изучить объект и получить конкретные результаты.
Например, выбирая физико-химические методы исследования в органической химии, не забывайте об основе — теоретическом наблюдении и анализе химических материалов, полученных экспериментально.
Мы разобрали некоторые методы исследований, которые применяют в органической и неорганической химии. Теперь у вас есть хороший инструментарий, чтобы провести свою исследовательскую работу. А если нет времени писать лабораторную, курсовую или диплом по химии самостоятельно, обращайтесь в студенческий сервис. Наши специалисты помогут определиться с методами исследования и сдать работу даже по самой сложной теме точно в срок.
