Науковий вісник Ужгородського університету. Серія "Хімія"

ВИРОЩУВАННЯ МОНОКРИСТАЛІВ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ СКЛАДУ Ag7.1P0.9Si0.1S6 ТА ЇХ ВЛАСТИВОСТІ

Т.О. Малаховська — 2025-07-03

Активний науковий інтерес до сполук з високою іонною провідністю у твердому стані, обумовлений постійним зростанням потреб людства щодо екологічно чистих, відновлюваних ресурсів отримання електроенергії. Серед можливих сполук привабливими є аргентумвмісні фази, оскільки іони срібла поряд з високою провідністю не володіють високою хімічною активністю як іони лужних металів. Дослідження фізичних параметрів (електричні, структурні, механічні та оптичні) тернарних аргіродитів Ag₇PS₆ та Ag₈SiS₆ показали, що вони є сприятливими для створення сучасних ефективних пристроїв. Дане дослідження спрямовано на розробку технології одержання якісних монокристалічних зразків твердих розчинів в області гомогенності тернарного аргіродиту Ag₇PS₆, складу Ag_7.1P_0.9Si_0.1S₆ та вивчення їх властивостей. З врахуванням характеру плавлення та кристалізації методом вирощування монокристалів твердого розчину складу Ag_7.1P_0.9Si_0.1S₆ обрано метод спрямованої кристалізації з розчину-розплаву. Методом РФА з використанням аналізу повнопрофільним методом Рітвельда вивчено кристалічну структуру отриманого монокристалічного зразку складу Ag_7.1P_0.9Si_0.1S₆. Встановлено, що твердий розчин кристалізуються у просторовій групі ПГ P2₁3. Визначена загальна провідність монокристалічного зразку Ag_7.1P_0.9Si_0.1S₆.

СПРОЩЕНА ЗАГАЛЬНА СХЕМА РОЗРАХУНКУ КРИТИЧНИХ ВЕЛИЧИН СПІВВІДНОШЕННЯ ІОННИХ РАДІУСІВ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ КООРДИНАЦІЙНИХ СФЕР

В.І. Сідей — 2025-07-03

Кристалохімічний метод оцінки ймовірності формування конкретного типу координаційних сфер [AX_n] (координаційних багатогранників або поліедрів і координаційних багатокутників або полігонів) зі співвідношення іонних радіусів катіонів A (r_A) та аніонів X (r_X) продовжує залишатись первинним орієнтиром для фахівців у галузі фізики та хімії твердого тіла, попри значні успіхи у розвитку сучасних квантовохімічних методів.

Аналіз фахової літератури виявив, що виведення критичних величин k = (r_A / r_X) для формування координаційних сфер [AX_n] зазвичай ілюструється винятково на прикладах найпоширеніших у кристалохімії координаційних поліедрів та полігонів і через ланцюжки послідовних геометричних розрахунків, унікальних для кожного окремого типу координаційних сфер. Відсутність загального підходу у виведенні критичних величин k спонукала до розробки розрахункової схеми, застосовної для всіх без винятку типів координаційних сфер [AX_n] з однаковими відстанями d(A–X) і однаковими відстанями d(X–X). Оперуючи поняттями довжини ребра координаційного поліедра (чи довжини сторони координаційного полігона) L і радіусу описаної сфери (чи описаного кола) R, у представленій роботі виведено загальну формулу розрахунку критичних величин, k = [(1 – 0.5m) / 0.5m], де m = L / R – табульований коефіцієнт пропорційності між величинами L і R конкретного поліедра чи полігона.

Розрахунки критичних величин k, проведені з використанням розробленої схеми, засвідчили її високу надійність і практичність, що дозволяє рекомендувати цю схему для практичного застосування фахівцями в галузі фізики та хімії твердого тіла.

СИНТЕЗ π-КОМПЛЕКСІВ КУПРУМ(І) МАЛЕЇНАТУ З КУПРУМ(ІІ) ХЛОРИДУ, НІТРАТУ ТА СУЛЬФАТУ

Н.В. Єлагіна — 2025-07-03

У даній роботі досліджено вплив природи аніону солі купруму(ІІ) на процес утворення π-комплексів купруму(I) з малеїновою кислотою при відновленні іонів Cu(II) аскорбіновою кислотою. Представлено результати порівняльного дослідження трьох розчинних солей купруму(ІІ) – CuSO₄ · 5H₂O, CuCl₂ · 2H₂O та Cu(NO₃)₂ · 3H₂O як прекурсорів для синтезу малеїнатних π-комплексів купруму(I). Установлено, що вибір аніону істотно впливає як на якісний склад утворених продуктів, так і на ефективність самого синтезу. Зокрема, було з’ясовано, що застосування купрум сульфату (CuSO₄) та нітрату (Cu(NO₃)₂) приводило до формування цільового продукту у вигляді жовтих блискучих кристалів, характерних для π-комплексів купрум(І) малеїнату, тоді як використання купрум хлориду (CuCl₂) супроводжується випадінням білого осаду, що, ймовірно, є наслідком утворення побічних продуктів або альтернативних координаційних сполук. Результати дослідження свідчать про доцільність застосування м’яких аніонів, таких як SO₄^2– та NO₃^–, що не заважають координації малеїнової кислоти до центру Cu(I) та забезпечують стабілізацію утворених π-комплексів у середовищі з pH у межах 2–5. Додатково встановлено, що одночасне підвищення концентрації як малеїнової кислоти, так і аскорбінової кислоти сприяє прискоренню кристалізації π-комплексів купрум(І) малеїнату, що є важливим фактором для оптимізації умов синтезу. Отримані результати створюють передумови для подальшої оптимізації синтезу π-комплексів купруму(I) малеїнату.

ФІЗИКО-ХІМІЧНА ВЗАЄМОДІЯ У СИСТЕМІ Ag6PS5І – Ag7SiS5І

А.І. Погодін — 2025-07-03

Аргіродити – представники складних халькогенідів із тетраедричною щільною упаковкою, для яких типовою ознакою є значна розупорядкованість катіонної підґратки. Це зумовлює високу рухливість іонів, а відтак представники аргіродитів відносяться до перспективних суперіонних та термоелектричних матеріалів. Сплави системи Ag₆PS₅I – Ag₇SiS₅I одержано сплавлянням у вакуумованих кварцових ампулах четверних галогенсульфідів у відповідних стехіометричних співвідношеннях. Максимальна температура синтезу становила 1223 K. Одержані полікристалічні зразки досліджували методами ДТА та РФА. На основі одержаних результатів встановлено фізико-хімічну взаємодію у системі Ag₆PS₅I – Ag₇SiS₅I та побудовано відповідну діаграму стану. Система Ag₆PS₅I – Ag₇SiS₅I є квазібінарною у температурному інтервалі існування фази Ag₆PS₅I. Перевальна точка має координати: 6 мол.% Ag₇SiS₅I, 1035 K. Дифрактограми досліджуваних сплавів характеризуються однією системою рефлексів, що є типовою для аргіродитів з просторовою групою F-43m. Концентраційна залежність параметрів ґратки є лінійною. Таким чином, підсолідусна частина характеризується формуванням неперервних рядів твердих розчинів зі структурою аргіродиту.

РЕАКЦІЇ 4-МЕТАЛІЛОКСИ(ПРОПАРГІЛОКСИ)-5,6-ДИМЕТИЛ-2-(ТІОФЕН-2-ІЛ)ТІЄНО[2,3-d]ПІРИМІДИНІВ З ТЕТАРГАЛОГЕНІДАМИ ТЕЛУРУ

А.Р. Криворучко — 2025-07-03

У даному дослідженні було вперше синтезовано нові етери 4-металілокси(пропаргілокси)-5,6-диметил-2-(тіофен-2-іл)тієно[2,3-d]піримідину шляхом модифікації відомої методики синтезу алільного аналогу. ЯМР-спектри вказують на проходження реакції алкілування, зокрема через зникнення сигналу амідного протону та появу сигналів протонів металільного та пропаргільного замісників.

Отримані етери були використані у реакціях з тетрагалогенідами телуру, які одержували in situ. Реакції проводились у крижаній оцтовій кислоті, внаслідок чого утворилися молекулярні комплекси з мольним співвідношенням етер : електрофільний реагент 1:1. Структуру продуктів підтверджено спектральними методами, а також даними елементного аналізу. Варто зазначити, що зміна умов проведення реакцій не вплинула на регіоселективність телурогалогенування.

У підсумку, дослідження демонструє успішний синтез нових телурвмісних молекулярних комплексів на основі тієнопіримідинових етерів. Встановлено, що природа електрофільного телуровмісного реагенту та ступінь ненасиченості етерного фрагменту не змінюють напрямок реакцій, що свідчить про сталість механізму утворення таких молеклулярних комплексів.

ЕЛЕКТРОФІЛЬНА ГЕТЕРОЦИКЛІЗАЦІЯ 1-ПЕНТІНІЛПІРАЗОЛ-4-КАРБАЛЬДЕГІДУ ПІД ДІЄЮ ГАЛОГЕНІВ ТА ТЕЛУРГАЛОГЕНІДІВ

М.В. Повідайчик — 2025-07-03

Синтез конденсованих похідних піразолу є актуальним, адже такі гетероцикли володіють цілим рядом біологічних активностей, а також використовуються як лікарські засоби. Їх здатність проявляти болезаспокійливу, антимікробну, антигістамінну, протипухлинну дію дає перспективи до створення нових циклічних похідних гетероциклічних піразолів. В даній роботі досліджено процес електрофільної гетероциклізації термінального 1-пентінілпіразол-4-карбальдегіду під дією галогенів та телургалогенідів.

Показано, шо дія молекулярних та гібридних галогенів на 1-пентінілпіразол-4-карбальдегід у середовищі оцтової кислоти за кімнатної температури приводить до регіо- та стереоселективної галогеноіндукованої гетероциклізації з формуванням E-2-форміл-5-галогеномтиліден-5,6,7,8-тетрагідропіразоло[1,2-a]піридазиній тригалогенідів чи йододигалогенідів.

Доведений вплив способу генерації телуровмісного електрофільного реагенту на напрямок реакції з 1-пентінілпіразол-4-карбальдегідом. Так, дія телур оксиду у хлороводневій кислоті вихідний субстрат приводить до утворення цвітер-іону 2-форміл-5-[(тетрахлоро-l⁵-теланіл)метилен]-5,6,7,8-тетрагідропіразоло[1,2-a]піридазинію. Натомість, телур оксид у бромоведневій кислоті дає продукт приєднання – 4-бромо-5-(трибромо--l⁴-теланіл)пент-4-ен-1-іл]-1Н-піразоло-4-карбальдегід. Цвітер-іон 2-форміл-5-[(тетрабромо-l⁵-теланіл)метилен]-5,6,7,8-тетрагідропіразоло[1,2-a]піридазинію синтезований дією індивідуального телуртетраброміду у оцтовій кислоті.

СИНТЕЗ 2,3-ДИАЛКЕНІЛЬНИХ ПОХІДНИХ ХІНАЗОЛІН-4-ОНУ

Д.Ю. Куля — 2025-07-03

У межах даного дослідження здійснено алкілування двох вихідних тіолів — 3-аліл-2-меркаптохіназолін-4-ону та 3-металіл-2-меркаптохіназолін-4-ону — з використанням алілброміду та металілхлориду в спиртово-лужному середовищі. Результатом цих реакцій стало отримання нових 2,3-діалкенільних похідних хіназолін-4-ону, які не були описані раніше в літературі.

Будову новосинтезованих сполук підтверджено за допомогою ЯМР-спектроскопії (¹H та ¹³C), а склад – даними елементного аналізу. Відсутність тіоамідних протонів у спектрах ¹H ЯМР свідчить про проходження реакції алкілування по атому сульфуру. У випадку 3-аліл-2-(металілтіо)хіназолін-(3Н)-ону зафіксовано характерні сигнали металілового фрагмента, а хімічний зсув у спектрі ¹³C ЯМР при 160.30 м.ч. підтверджує утворення C–S зв’язку. Подібну спектральну картину спостерігали і для 3-металіл-2-(металілтіо)хіназолін-(3Н)-ону. Для 3-металіл-2-(алілтіо)хіназолін-(3Н)-ону в спектрі ЯМР ¹Н ідентифіковано характерні сигнали для алілового замісника, що свідчить про проходження реакції алкілування в положення 2 хіназоліну.

Таким чином, отримано нові потенційно біоактивні 2,3-діалкенільні хіназолінони, які мають чотири нуклеофільні центри (два алкенільних фрагменти, атом нітрогену в положенні N¹ хіназолінового циклу та атом оксигену карбонільної групи), що відкриває широкі можливості для вивчення регіонаправленості електрофільного гетероанелювання. Ці результати створюють передумови для подальших досліджень у напрямку синтезу нових біологічно активних молекул на основі хіназолін-4-ону.

МОДЕЛЮВАННЯ ВМІСТУ СО У АТМОСФЕРНОМУ ПОВІТРІ ВІД ВИКИДІВ АВТОТРАНСПОРТУ У МІСТІ УЖГОРОД

К.А. Кондрич — 2025-07-03

Забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту у містах набуло масового характеру та з кожним роком збільшується, що становить неабияку загрозу для здоров’я населення. Особливо небезпечним є карбон(ІІ)оксид, який згубно впливає на живі організми.

Робота присвячена моделюванню вмісту карбон(ІІ)оксиду у повітряному басейні м. Ужгород з використанням математичних розрахунків, на основі кількості транспортних засобів та кліматичних характеристик місцевості. Дослідження проведено у центральній частині міста на перехрестях з інтенсивним рухом та різним типом регулювання: кільцеве, регульоване світлофорами та нерегульоване, зі зниженою швидкістю. Встановлено, що у час-пік, а саме з 8:00 до 9:00 к.ч., у всіх досліджуваних місцях спостерігається високий рівень інтенсивності руху автомобільних транспортних засобів: від 831 до 1453 авто на годину. На основі отриманих результатів розраховано, що концентрація СО перевищує нормовані значення у 2,87-5,34 рази та становить 14,37 – 26,68 мг/м³. Серед основних причин даного явища є: обмеженість пропускної здатності вуличної мережі міста, відсутність достатньої кількості паркомісць (створюються затори), скупчення транспорту, зниження інтенсивності руху, тощо. Для покращення ситуації необхідним є комплексний підхід з використанням екосистемного підходу: правильне озеленення територій, створення нових (підземних) паркомісць, розвиток інфраструктури міста, тощо.

ФІЗІОЛОГІЧНА ПОВНОЦІННІСТЬ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ ПИТНОЇ ВОДИ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОЇ СИСТЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ У м.УЖГОРОД

С.С. Мільович — 2025-07-03

Якість питної води є одним найважливіших факторів впливу на здоров’я людини. Водночас вона є вагомим джерелом надходження мінералів і мікроелементів. Внесок води у їх загальне споживання складає від 1 до 20%.

Згідно ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» фізіологічна повноцінність мінерального складу питної води характеризується 9 показниками, однак 6 з них не є обов’язковими, а тому і не визначаються станціями водопідготовки.

Результати дослідження відібраних 11 проб води з водогінної мережі найбільш густонаселених мікрорайонів м. Ужгорода вказують на те, що значення сухого залишку у 2 випадках було нижчим за фізіологічно оптимальне; загальна лужність, загальна жорсткість, вміст натрію, калію і магнію знаходилися в межах нормативних значень. Тільки 3 проби за вмістом кальцію відповідали вимогам до мінерального складу води, у решті – концентрація катіону вищою за верхню межу. Вміст флуоридів у питній воді у десять разів нижчий за оптимальний, що є фактором ризику розвитку карієсу. Концентрація йоду у 3-5 разів нижча за рекомендовану, що зумовлює (разом з іншими факторами) високу поширеність захворюваності населення на йододефіцитні захворювання.

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ «ПЕРЕВЕРНУТОГО КЛАСУ» ПРИ ВИКЛАДАННІ ХІМІЇ В 9-ОМУ КЛАСІ

В.В. Федорко — 2025-07-03

У статті запропоновано модель впровадження методу «перевернутого класу» у викладанні хімії для учнів 9 класу, що передбачає комплексне використання відеолекцій, мультимедійних презентацій, інтерактивних завдань та практичних занять з елементами групової роботи. Такий підхід спрямований на активізацію пізнавальної діяльності учнів, розвиток їх самостійності та мотивації до навчання. Проведений педагогічний експеримент засвідчив, що застосування «перевернутого класу» суттєво підвищує якість засвоєння навчального матеріалу: середній бал експериментальної групи зріс на 3,5 %, тоді як у контрольній групі спостерігалося лише незначне покращення. Крім того, значно більша кількість учнів експериментальної групи досягла достатнього та високого рівнів знань. Водночас метод виявився менш ефективним для учнів із низьким початковим рівнем підготовки, які потребують додаткової педагогічної підтримки. Результати дослідження підтверджують доцільність впровадження методу «перевернутого класу» як ефективного інструменту формування компетентнісного підходу в хімічній освіті, особливо для середнього та високого рівнів підготовки, сприяючи підвищенню мотивації, самостійності та глибшому розумінню навчального матеріалу.

РОЗВИТОК НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ ЧЕРЕЗ МОДЕЛЬНЕ ЗАВДАННЯ СИНТЕЗУ ТА АНАЛІЗУ ОКСАЛАТІВ d-МЕТАЛІВ

М.Й. Філеп — 2025-07-03

У процесі розвитку закладів вищої освіти науковий компонент став невід'ємною частиною освітньої діяльності, тому підготовка фахівців, що володіють навичками науково-дослідницької діяльності, має ключове значення. У даній роботі представлені інноваційні методи навчання, що можуть застосовуватися в курсі «Основи наукових досліджень2. Здійснено інтегрування двох методів в освітній процес: навчання на основі досліджень (research-based learning, RBL) та жанровий підхід (genre-based approach, GBA). Для реалізації концепції нами обрано в якості модельного завдання синтез та дослідження оксалатів d-металів (Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺). Здобувачі освіти індивідуально виконували весь процес дослідження: від опрацювання наукової літератури через вибір методу, планування та виконання синтезу до ідентифікації отриманих зразків методом рентгенівського фазового аналізу, графічного представлення результатів та їх документування у формі наукової публікації. Вибрані сполуки синтезували з водного розчину, використовуючи еквімолекулярні кількості сульфату відповідного металу та калій оксалату. Дослідження методом РФА підтвердили успішність синтезу та фазову однорідність отриманих зразків. Результати досліджень здобувачі представили на X Міжнародній науково-практичній конференції молодих дослідників «Фундаментальні та прикладні дослідження в сучасній хімії та фармації» (Ніжин, 2024), таким чином збагатившись реальним досвідом публікації.

АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ УЧНІВСЬКОГО САМООЦІНЮВАННЯ З ТЕМИ «ВІД ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДО ХІМІЧНИХ СПОЛУК

О.В. Зубака — 2025-07-03

Світовий педагогічний досвід демонструє активне впровадження самооцінювання як одного з дієвих інструментів формувального оцінювання. Під самооцінюванням розуміють усвідомлений процес, у межах якого учень аналізує та оцінює власні досягнення відповідно до чітко визначених критеріїв. Цей процес ґрунтується на вмінні співвідносити очікувані результати з фактичними, виявляти помилки, визначати рівень засвоєння знань та окреслювати подальші освітні цілі. У сучасному освітньому просторі самооцінювання розглядається не лише як засіб контролю, а як інструмент особистісного зростання та активного включення учня в процес навчання. Воно ґрунтується на вмінні співвідносити очікуваний результат із фактичним, аналізувати помилки, визначати рівень засвоєння знань і планувати подальше навчання. Як для учнів, так і для вчителя відіграє ключову роль у формуванні ефективного навчального процесу. Учні, завдяки самооцінюванню, вчаться оцінювати свої знання й розуміти, над чим потрібно ще попрацювати, аналізують свої дії та рішення, розвиваючи навички самоконтролю та самоаналізу, підвищують мотивацію до навчання та академічну успішність. Вчитель, за допомогою самооцінювання отримує зворотній зв'язок щодо засвоєння матеріалу, може краще зрозуміти потреби кожного учня й надати підтримку там, де вона найбільш потрібна, формує довіру в навчальному середовищі. Ця робота є логічним продовженням попередніх досліджень, присвячених вивченню самооцінювання учнів у процесі вивчення хімії. У педагогічному експерименті взяли участь учні 7-х класів Ужгородського ліцею імені А. Волошина, які навчаються за програмою Нової української школи. Результати дослідження засвідчили загальний рівень засвоєння учнями вивченого матеріалу, а також виявили низку тем, які потребують додаткового опрацювання. Такий аналіз дає змогу більш гнучко й індивідуально адаптувати навчальний процес відповідно до реальних потреб учнів, зосередивши увагу на складних для сприйняття моментах. Це, у свою чергу, сприяє підвищенню якості засвоєння знань, покращує результати навчання та розвиток в учнів глибшого розуміння хімічних понять.

ВІРТУАЛЬНІ ХІМІЧНІ ЛАБОРАТОРІЇ, ЯК АЛЬТЕРНАТИВА ШКІЛЬНОГО ХІМІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ

А.О. Кривов’яз — 2025-07-03

У межах даного дослідження зроблено аналіз ролі хімічного експерименту у сучасній системі навчання стосовно хімічних дисциплін, зокрема, функції експерименту в контексті концепції НУШ. Проведено детальний аналіз й надано характеристики основних засобів формування досвіду експериментаторських умінь в здобувачів освіти, а також підкреслено необхідність застосування відповідних дидактичних інструментів та ефективного управління освітньою діяльністю, які здатні забезпечити цілеспрямованість в пошуку обґрунтувань і доведень закономірностей, кореляцій й взаємозалежностей між навчальними процесами й емпіричними даними.

Розроблено й наведено ряд хімічних експериментів для розвитку дослідницьких здібностей в здобувачів освіти та графічно проілюстровано результати динаміки змін рівня дослідницької діяльності в контрольній групі учнів. Розроблено критерій оцінювання рівня інтересу до дослідницької роботи здобувачів освіти. Висловлено думку, що учнівська уважність й зосередженість на уроках хімії грають критично важливу роль в розвитку дослідницької активності здобувачів освіти ЗЗСО.

Доведено, що проведення дослідницької роботи з учнями десятого класу ЗЗСО с. Великі Лучки позитивно впливає на динаміку зміни рівня розвитку експериментаторського інтересу у контрольній групі здобувачів освіти. Під час використання віртуальних лабораторій учні стикалися з кількома викликами: управлінням часом і концентрацією на матеріалі (20%), розумінням уроків через складнощі у формулюванні запитань до вчителя (33%), і високим темпом навчання (17%).