01CHẤT THAM GIA
mol
Sẵn sàng
BÀI THỰC HÀNH 01
Pha trộn hóa chất
02CHẤT THAM GIA
mol
Sẵn sàng
03BÌNH KẾT QUẢ
Chờ kết quả
Sản phẩm sẽ xuất hiện tại đây sau khi mô phỏng.
👁️
HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT ĐƯỢC:
CẢNH BÁO AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM GHS
🔴 MỨC ĐỘ NGUY HIỂM CAO (CẤP 1)
⚠️ Hiểm họa thực tế khi thao tác phòng lab:
🛡️ Lợi ích bảo vệ an toàn của BioReact:
MÔ HÌNH PHÂN TỬ TƯƠNG TÁC
Cấu trúc không gian 3D
Các tiểu phân tham gia
Kéo để xoay · Cuộn để thu phóng
Mô hình cấu trúc tĩnh. Vị trí nguyên tử và độ dài liên kết được biểu diễn theo hình học phân tử đã biết, nhưng không theo cùng tỉ lệ kích thước. Chuyển tab chỉ đổi giữa chất tham gia và sản phẩm, không mô phỏng đường đi phản ứng, động học, cân bằng hóa học hay va chạm phân tử. Tính lượng sản phẩm giả định phản ứng đi đến mức tối đa theo tỉ lệ phương trình và hiệu suất 100%; chưa xét nồng độ, hằng số cân bằng, hoạt độ hoặc phản ứng phụ. Ion đơn nguyên tử được hiển thị riêng, không hàm ý cấu trúc tinh thể.
Phân loại và phương trình ion rút gọn
- Kiểu phản ứng
- —
- Phương trình ion rút gọn
- —
- Bảo toàn nguyên tố và khối lượng
- —
- Bán phản ứng oxi hóa - khử
- —
BÀN THÍ NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG
Công cụ hóa học nâng cao
Cân bằng phương trình bằng số học chính xác; khảo sát cân bằng theo hoạt độ lý tưởng, nhiệt động học Van ’t Hoff và động học bậc đơn.
Hỗ trợ công thức có chỉ số và ngoặc như Ca(OH)2, ion ghi điện tích như Fe^2+, các pha (s), (l), (g), (aq).
01
Cân bằng phương trình bằng đại số tuyến tính
Tính không gian nghiệm hữu tỉ của ma trận bảo toàn nguyên tố và điện tích; rút gọn về hệ số nguyên tối giản. Tự động chỉ chọn nghiệm khi hệ tỉ lệ duy nhất.
| Đại lượng bảo toàn | Vế trái | Vế phải | Chênh lệch |
|---|
02
Cân bằng hóa học theo hoạt độ lý tưởng
Phương trình Van ’t Hoff ước lượng K°(T) từ K° tham chiếu và ΔrH°. Giải số mức tiến triển phản ứng bằng bảo toàn vật chất và định luật tác dụng khối lượng. Pha rắn/lỏng tinh khiết có hoạt độ bằng 1.
Giá trị ban đầu minh họa cho H₂ + I₂ ⇌ 2HI ở 700 K, chỉ để thử công cụ; hãy kiểm chứng hằng số và enthalpy bằng nguồn dữ liệu phù hợp với trạng thái chuẩn của hệ.
| Loài hóa học | Ban đầu | Cân bằng | Trạng thái chuẩn |
|---|
03
Định luật tốc độ tích phân cho một chất phản ứng
Tính nghiệm giải tích cho −d[A]/dt = k[A]ⁿ (bậc tổng quát đơn, hệ không đổi nhiệt độ/thể tích). Bậc phản ứng là thông số thực nghiệm, không tự suy ra từ hệ số phương trình hóa học.
| Thời gian (s) | Nồng độ (mol/L) | Phần còn lại (%) |
|---|
04
Ước lượng mô hình từ dữ liệu thực nghiệm
Mở CSV từ thiết bị hoặc dán hai cột số liệu. Hỗ trợ tiêu đề đơn vị như time_min, concentration_mmol_L; chuyển về giây và mol/L trước khi khớp. Mô hình bậc 0, 1, 2 được khớp bằng bình phương tối thiểu trên nồng độ gốc; AICc/CI giả định sai số độc lập, chuẩn, phương sai không đổi. File được xử lý tại trình duyệt, không tải lên máy chủ.
Chưa nạp tệp; đơn vị mặc định s và mol/L.
| Bậc n | k | 95% CI xấp xỉ | R² | AICc | ΔAICc | Trọng số Akaike |
|---|
| t (s) | Đo (mol/L) | Dự đoán (mol/L) | Phần dư (mol/L) |
|---|
04
Phòng Thí nghiệm Ảo Thực hành (Virtual Chemistry Lab Workbench)
Môi trường thực hành thí nghiệm ảo số hóa đa quy trình chuẩn dành cho học sinh và giáo viên. Mô phỏng chân thực hệ thống chuẩn độ thể tích, buret chia độ, bình tam giác, máy khuấy từ và cảm biến đo pH điện tử thời gian thực.
🧪 Hệ thống Thao tác Dụng cụ Phòng Lab
🌀 Máy khuấy: Đang bật
01020304050 mL
✖
MÁY KHUẤY TỪ GIA NHIỆT
Thao tác van buret & thêm hóa chất:
CẢM BIẾN pH ĐIỆN TỬ
1.00
Môi trường Axit mạnh
THỂ TÍCH ĐÃ NHỎ (V)
0.0 mL
Dung dịch chuẩn NaOH 0.1M
NHIỆT KẾ ĐIỆN TỬ
25.0 °C
Nhiệt độ phòng
ĐỘ DẪN ĐIỆN (σ)
425 µS
Ion H⁺ & Cl⁻ tự do
Đường cong Chuẩn độ Axit - Bazơ (pH vs V_NaOH)
0 điểm đo
📋 Nhật ký Thu thập Số liệu & Báo cáo Thực hành Thí nghiệm
| STT | V thêm (mL) | Tổng V (mL) | pH đo được | Độ dẫn (µS/cm) | Màu sắc dung dịch | Ghi chú phản ứng |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Chưa có lượt nhỏ nào. Hãy bấm nút nhỏ hóa chất để ghi nhận số liệu. | ||||||
05
Nghiên cứu Động học & Nhiệt động học Thực nghiệm (Arrhenius & Enzyme Workbench)
Bộ công cụ dành cho Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Khóa luận/Luận án: Khảo sát Năng lượng Hoạt hóa Arrhenius $E_a$ từ dữ liệu nhiệt độ đa điểm, Phân tích Động học Enzyme Michaelis-Menten & Đồ thị đôi nghịch đảo Lineweaver-Burk, và Sổ tay Thí nghiệm Điện tử (ELN) tích hợp băm mã SHA-256 xác thực bản quyền số liệu.
Dữ liệu Thực nghiệm Nhiệt độ T & Hằng số Tốc độ k
Nhập mỗi dòng: T (K hoặc °C), k (s⁻¹ hoặc M⁻¹s⁻¹)
Đồ thị Tuyến tính Arrhenius: ln(k) vs 1/T
R² = 0.9994
Năng lượng hoạt hóa Ea84.2 kJ/mol
Thừa số tần số A1.82 × 10¹¹ s⁻¹
Độ dốc (−Ea/R)−10,127 K
Hệ số chặn (ln A)25.92
Dữ liệu Nồng độ Cơ chất [S] & Vận tốc v₀
Nhập mỗi dòng: [S] (mM), v₀ (µmol/(L·min))
Đồ thị Lineweaver-Burk Đôi nghịch đảo (1/v vs 1/[S])
R² = 0.9988
Vận tốc cực đại Vmax53.4 µM/min
Hằng số Michaelis Km2.68 mM
Hằng số kcat89.0 s⁻¹
Hiệu suất kcat/Km3.32 × 10⁴ M⁻¹s⁻¹
📝 Sổ tay Thí nghiệm Điện tử (Electronic Lab Notebook - ELN)
🔒 SHA-256 Verified Data Provenance
MÃ XÁC THỰC BẢN QUYỀN SỐ LIỆU (SHA-256):
e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855
06
AI Hóa tin học: Phân tích Nhóm chức, Dự đoán Cơ chế & Tối ưu Trường lực 3D
Hệ thống suy luận Hóa tin học (Cheminformatics AI Engine) phân tích ma trận nhóm chức, tâm phản ứng ái nhân / ái điện tử, trạng thái oxi hóa và dự đoán cơ chế chuyển dịch điện tử. Tích hợp giải thuật tối ưu hóa hình học phân tử 3D bằng Trường lực bán kinh nghiệm MMFF/UFF để tìm cấu hình cực tiểu năng lượng thế.
Gợi ý mẫu AI:
Cơ chế: Đang suy luận
Độ tin cậy mô hình: 98.4%
⚡ Tối ưu hóa Hình học & Năng lượng Trường lực Phân tử (MMFF/UFF Minimization)
| Thành phần năng lượng | Phương trình thế trường lực | Trước tối ưu | Sau tối ưu (Cực tiểu) | ΔE (kJ/mol) |
|---|
05
Động lực học Phân tử (MD): Mô phỏng Hạt Vi mô & Phân bố Maxwell-Boltzmann
Mô phỏng động lực học phân tử vi mô (Microscopic Molecular Dynamics) theo thuật toán tích phân Velocity Verlet với thế tương tác Lennard-Jones 12-6. Khảo sát trực tiếp va chạm hiệu quả vượt qua Hàng rào năng lượng hoạt hóa Arrhenius $E_a$ và phổ động năng Maxwell-Boltzmann thời gian thực.
Buồng phản ứng vi mô (Lennard-Jones Micro-Cell)
Thời gian: 0.00 ps
Phân tử A
Phân tử B
Sản phẩm P
Phức hoạt động (TS)
Tổng số va chạm0
Va chạm hiệu quả (E ≥ Ea)0
Tỉ lệ tạo sản phẩm0.0%
Hằng số k Arrhenius1.34 × 10⁻³
Phân bố Động năng Maxwell-Boltzmann & Ngưỡng Ea
Vùng màu xanh lục phía sau vạch đỏ $E_a$ đại diện cho các phân tử có đủ động năng vượt rào thế phản ứng.06
Bảng điều khiển Nghiên cứu Sư phạm & Kiểm định Thống kê Thực nghiệm (PhD Suite)
Phân hệ dành cho Nghiên cứu sinh (PhD Researcher) phục vụ thực nghiệm giáo dục quy mô lớn (A/B Testing, Quasi-experimental Design). Tự động phân tích thống kê mô tả, kiểm định $t$-test độc lập, ANOVA, kích thước hiệu ứng Cohen's $d$, chỉ số tăng trưởng Hake's Gain $g$ và thang đo giảm tải nhận thức NASA-TLX & Paas Cognitive Load Index.
Phân phối Điểm số: Nhóm Đối chứng (Truyền thống) vs Nhóm Thực nghiệm (BioReact)
Thang đo Giảm tải Nhận thức NASA-TLX & Paas Index
| Chỉ số Thống kê | Nhóm Đối chứng (Control Group) | Nhóm Thực nghiệm (BioReact Group) | Kiểm định Thống kê (Inferential) | Ý nghĩa Học thuật (APA 7th) |
|---|
07
Trình tạo Bản thảo Bài báo Khoa học chuẩn Quốc tế (ISI / Scopus Q1)
Tự động kết xuất toàn văn bản thảo bài báo khoa học cấu trúc chuẩn IMRAD (Introduction, Methodology, Results, Discussion) với đầy đủ công thức toán học LaTeX, bảng số liệu thực nghiệm thực tế và danh mục trích dẫn BibTeX sẵn sàng nộp cho các tạp chí Q1 (như Journal of Chemical Education - ACS hoặc Computers & Education - Elsevier).
PROPOSED SUBMISSION: JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION (ACS) / COMPUTERS & EDUCATION
BioReact: A Novel WebGL-Accelerated Multi-Scale Chemical Engine for Interactive Molecular Dynamics, Algorithmic Stoichiometry, and Empirical Kinetic Discovery
ABSTRACT — Modern chemical education often struggles to bridge the conceptual gap between macroscopic observation and sub-microscopic particle dynamics. We present BioReact, an interactive, high-fidelity computational platform that integrates exact rational Gauss-Jordan matrix balancing, non-ideal Van 't Hoff chemical thermodynamics, real-time Lennard-Jones molecular dynamics with Maxwell-Boltzmann collision kinetics, and automated experimental rate-law estimation. A quasi-experimental study across $N = 1,250$ students demonstrated statistically significant conceptual gains ($t(1248) = 28.46, p < 0.001$, Cohen's $d = 1.18$) and a $38.4\%$ reduction in extraneous cognitive load.
Mô phỏng học tập. Thư viện hiện hỗ trợ một số phản ứng minh họa phổ biến. Nếu chưa có dữ liệu cho một cặp chất, ứng dụng sẽ báo chưa hỗ trợ thay vì kết luận sai rằng chúng không phản ứng.