Ποια είναι η επιστημονική προσέγγιση στη χημεία να κάνει έναν νόμο για την υποθέσεις παρατήρησης του επιστημονικού νόμου;
Η επιστημονική προσέγγιση στη χημεία:ένας οδηγός βήμα προς βήμα
Η επιστημονική προσέγγιση στη χημεία, όπως και σε οποιαδήποτε άλλη επιστήμη, είναι μια συστηματική μέθοδος για την απόκτηση γνώσεων και κατανόησης του φυσικού κόσμου. Περιλαμβάνει μια σειρά βημάτων, κάθε κτίριο στο προηγούμενο, με αποκορύφωμα την ανάπτυξη ισχυρών εξηγήσεων και προβλέψεων.
Ακολουθεί μια κατανομή των βασικών συστατικών της επιστημονικής προσέγγισης:
1. Παρατήρηση: Το πρώτο βήμα της επιστημονικής μεθόδου κάνει τις παρατηρήσεις για τον κόσμο γύρω μας. Στη χημεία, αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει την παρατήρηση των ιδιοτήτων μιας ουσίας, της αντίδρασης μεταξύ δύο χημικών ουσιών ή των αλλαγών που εμφανίζονται σε ένα χημικό σύστημα.
2. Υπόθεση: Με βάση τις παρατηρήσεις, οι επιστήμονες προτείνουν μια δοκιμαστική εξήγηση για το φαινόμενο που παρατηρείται. Αυτή η εξήγηση ονομάζεται υπόθεση. Μια καλή υπόθεση είναι δοκιμαστή και παραπλανητική, που σημαίνει ότι μπορεί να αποδειχθεί λάθος μέσω πειραματισμού.
3. Πειραματισμός: Το επόμενο βήμα είναι να σχεδιάσουμε και να διεξάγονται πειράματα για να δοκιμαστεί η υπόθεση. Αυτά τα πειράματα θα πρέπει να ελέγχονται προσεκτικά για να απομονώσουν τη δοκιμή μεταβλητής και να εξασφαλίσουν αξιόπιστα αποτελέσματα.
4. Ανάλυση δεδομένων: Μετά το πείραμα, οι επιστήμονες συλλέγουν και αναλύουν τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν. Αυτό περιλαμβάνει την αναζήτηση μοτίβων, τάσεων και σχέσεων εντός των δεδομένων.
5. Συμπέρασμα: Με βάση την ανάλυση δεδομένων, οι επιστήμονες συνάγουν ένα συμπέρασμα σχετικά με την εγκυρότητα της υπόθεσης τους. Εάν τα δεδομένα υποστηρίζουν την υπόθεση, μπορεί να ενισχυθεί. Εάν τα δεδομένα αντικρούσουν την υπόθεση, πρέπει να αναθεωρηθεί ή να απορριφθεί.
6. Θεωρία: Μια υπόθεση που έχει επανειλημμένα δοκιμαστεί και υποστηρίζεται από ένα μεγάλο μέρος των στοιχείων μπορεί να εξελιχθεί σε μια επιστημονική θεωρία. Μια θεωρία είναι μια καλά υποβαθμισμένη εξήγηση για κάποια πτυχή του φυσικού κόσμου. Μπορεί να εξηγήσει ένα ευρύ φάσμα παρατηρήσεων και να κάνει προβλέψεις για τις μελλοντικές παρατηρήσεις.
7. Επιστημονικός νόμος: Ένας επιστημονικός νόμος είναι μια συνοπτική δήλωση που περιγράφει μια θεμελιώδη σχέση στη φύση, συχνά εκφράζεται μαθηματικά. Σε αντίθεση με τις θεωρίες, οι νόμοι δεν προσπαθούν να εξηγήσουν γιατί συμβαίνει κάτι, αλλά περιγράφουν πώς τα πράγματα συμπεριφέρονται υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Παράδειγμα:
* Παρατήρηση: Όταν αναμιγνύετε τη σόδα ψησίματος (διττανθρακικό νάτριο) και το ξύδι (οξικό οξύ), εμφανίζεται μια αντίδραση που αναδύεται.
* Υπόθεση: Η ανατροπή προκαλείται από την απελευθέρωση αερίου διοξειδίου του άνθρακα.
* Πειραματισμός: Αναμιγνύετε τη σόδα ψησίματος και το ξίδι σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον και παρατηρείτε την αντίδραση. Συλλέγετε το αέριο που απελευθερώνεται και το αναγνωρίζετε ως διοξείδιο του άνθρακα.
* Ανάλυση δεδομένων: Τα δεδομένα υποστηρίζουν την υπόθεση.
* Συμπέρασμα: Η αντίδραση που προκαλείται από την απελευθέρωση του αερίου διοξειδίου του άνθρακα.
* Θεωρία: Η αντίδραση μεταξύ μιας βάσης (σόδα ψησίματος) και ενός οξέος (ξίδι) παράγει αέριο αλάτι, νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή είναι μια γενική θεωρία σχετικά με τις αντιδράσεις οξέος-βάσης.
* Νόμος: Ο νόμος της διατήρησης των μαζών δηλώνει ότι η συνολική μάζα των αντιδραστηρίων πριν από μια χημική αντίδραση πρέπει να ισούται με τη συνολική μάζα των προϊόντων μετά την αντίδραση. Αυτός ο νόμος περιγράφει τη θεμελιώδη συμπεριφορά της ύλης στις χημικές αντιδράσεις.
Σημείωση: Η επιστημονική διαδικασία είναι επαναληπτική, πράγμα που σημαίνει ότι οι νέες παρατηρήσεις και πειράματα μπορούν να οδηγήσουν σε αναθεωρήσεις και βελτιώσεις των υφιστάμενων θεωριών και νόμων.
Αυτή είναι μια απλοποιημένη άποψη της επιστημονικής διαδικασίας και τα βήματα μπορεί να είναι πιο περίπλοκα και επαναληπτικά στην έρευνα σε πραγματικό κόσμο. Ωστόσο, οι βασικές αρχές παραμένουν οι ίδιες:παρατήρηση, υπόθεση, πειραματισμός, ανάλυση και συμπέρασμα, οδηγώντας στην ανάπτυξη επιστημονικών θεωριών και νόμων.
