Dynamic equilibrium: equal rates, continuing reactions
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/ | תגובה הפיכה |
| equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | איזון כימי |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- כלי תגובה סגור יכול להראות ריכוז קבוע בעוד שחלקיקים ממשיכים להגיב בשתי הכיוונים. שוויון בקצבים שומר על הכמויות הכוללות ללא שינוי.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- כאשר תגובה הפוכה מתרחשת במתקן המונע בריחה של חומרי המגיבים והמוצרים, מושגים איזון כאשר תגובות קדמיות והפוכות מתרחשות בדיוק באותו קצב. המצב הוא דינמי: שני הכיוונים ממשיכים. בתנאים קבועים הכמויות של חומרי המגיבים והמוצרים נשארות קבועות, אך הן אינן חייבות להיות שוות. מערכת סגורה מונעת אובדן חומר; היא אינה חייבת למנוע העברת אנרגיה כדי לשמור על טמפרטורה קבועה.
- איזון: מצב עם קצבים שווים לתגובות קדמיות והפוכות; תגובה הפוכה: תגובה שבה המוצרים יכולים להגיב כדי לחזור ולצור את חומרי המגיבים המקוריים.
Which pair must be equal at dynamic equilibrium?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Equilibrium is dynamic: forward and reverse reactions continue at EQUAL RATES, so concentrations stay constant. The concentrations themselves are usually unequal, and equal masses are irrelevant.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- בהתחלה עם רוב חומרי המגיבים, הקצב הקדמי עשוי להיות גבוה בעוד שקצב ההפוך נמוך בהתחלה. ככל שהמוצרים מצטברים, תגובה הפוכה הופכת אפשרית לעיתים קרובות יותר עד שהקצבים מתאימים בתוך הדגם הנזכר. גרף קצב תגובה אמור להראות התכנסות לאותו קצב אי-אפסי. גרף ריכוז יכול להישאר שטוח בכמויות שונות של חומרי מגיבים ומוצרים. זיהוי איזה כמות מופיעה על ציר לפני שה заявляем ששני העקומות חייבות להיפגש.
- השתמש בדגם ספירת חלקיקים מקורי או בנתונים מסופקים בתנאים קבועים וללא אובדן חומר. ספור תהליכים קדימה ואחורה בתוך מרווחי זמן שווים. ההפרש ביניהם נותן את השינוי הנקי עבור דגם A ⇌ B בעל יחס 1:1. אל תבנה התקן כימי מחומם וסגור להמחשת הרעיון; סידורי הדמעה בטוחים בבית הספר דורשים מיכל ומיקום טמפרטורה מאושרים. דגם ספירה ממחיש איזון מבלי להוכיח חוק קצב כימי אמיתי ספציפי.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- נתון: בדגם סגור A ⇌ B, מתרחשים 18 אירועים קדימים ו18 אירועים הפוכים בשנייה אחת. שינוי נקי ב-B = 18−18=0 גם כאשר מתרחשים 36 אירועי תגובה. אם נותרו בסך ממוצע 70 חלקיקי A ו30 חלקיקי B, כמויות לא שוות אלו תואמות לאיזון. בתקופה קודמת עם 20 אירועים קדימים ו12 אירועים הפוכים, השינוי הנקי ב-B עולה בשמונה והדגם עדיין לא באיזון.
בדגם A ⇌ B בעל יחס 1:1, 22 תהליכי קדימה ו-22 תהליכי אחורה מתרחשים בשנייה אחת. מצא את השינוי הנקי בספירת B. השתמש באותה רצף: כמות ידועה → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
In a one-to-one A ⇌ B model, 22 forward and 22 reverse events occur in one second. Find net change in B count.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 0 particles. Known: 22 forward and 22 reverse events per second in a 1:1 A-B model. Net change in B = forward - reverse = 22 - 22 = 0 particles per second. Thirty-six events occur while the count stands still - that is "dynamic".
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- כמויות קבועות אינן אומרות שהחלקיקים נייחים או שהתגובה הפסיקה. מערכת זרימה פתוחה יציבה יכולה גם כן להיות בעלת כמויות נמדדות קבועות, לכן קבועות לבדה אינה קובעת איזון במערכת סגורה. שוויון במסה, ריכוז ובספירת מולקולות אינם השוויון הנדרש: הקצבים הם. חיזויים לגבי שינוי תנאים הם לפחות ברמת גבוהה בלבד.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
באיזון דינמי שתי התגובות הכימיות עצרו. טענה זו שגויה: איזון דינמי פירונו שהתגובות ממשיכות להתרחש בשני הכיוונים בקצבים זהים. הכל ממשיך ברמת החלקיקים; רק השינוי הנטו הנצפה הוא אפס.
איזון דינמי: קצבים שווים, תגובות נמשכות: בהתחלה עם רוב החומרים המגיבים, קצב הקדימה עשוי להיות גבוה בעוד שקצב האחורה נמוך בהתחלה. כאשר המוצרים מצטברים, תגובה הפוכה הופכת אפשרית לעיתים קרובות יותר עד שהקצבים משתווים תחת הדגם הנ"ל. גרף קצב תגובה צריך להראות התכנסות לאותו קצב שאינו אפס. גרף רכיבים יכול להתייצב על כמויות שונות של חומרי תגובה ומוצרים. זיהוי איזה כמות נמצאת על ציר ה-Y לפני שטוענים ששתי העקומות חייבות להיפגש.
At dynamic equilibrium both chemical reactions have stopped.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dynamic equilibrium means the reactions keep running in both directions at matching rates. Everything continues at the particle level; only the observable NET change is zero.
A state with equal forward and reverse reaction rates: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
equilibrium means A state with equal forward and reverse reaction rates.