שימור המסה: ספור את המערכת המלאה
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| conservation of mass/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv mæs/ | שימור מסה |
| system boundary/ˈsɪstəm ˈbaʊndəri/ | גבול מערכת |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- כלי תגובה סגור שוקל אותו דבר לפני ואחרי תגובה כימית גם כאשר גז נוצר. האטומים עברו עיבוד פנימי בתוך מערכת המשוקלת.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- חוק שימור המסה קובע שאטומים לא נוצרים ולא אובדים בתגובה כימית. הסך הכללי של מסת התוצרים שווה לסך הכללי של מסת המגיבים כאשר כל החומרים כלולים. משוואת סמלים מאוזנת מכילה את אותו מספר אטומים של כל אלמנט בשני הצדדים. היא אינה דורשת אותו מספר של מולקולות נפרדות בשני הצדדים.
- שימור המסה: הסך הכללי של מסת כל המגיבים שווה לסך הכללי של מסת כל התוצרים בתגובה כימית; גבול מערכת: הגבול המוגדר המפריד את החומר הנבחן מהסביבה.
מה משמעות ה2 לפני H₂O במשוואה מאוזנת?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
המקדם 2 סופר מולקולות מים שלמות: שתי H2O. המקדם התחתוני 2 בתוך הנוסחה הוא חלק מהזהות של המים, ו-H2O2 הייתה הידרוגן פרוקסיד – חומר אחר.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- עבור 2H₂ + O₂ → 2H₂O, המקדם 2 כופל整个整条公式。下标2属于前面的元素，所以一个水分子包含两个H原子和一个O原子。两边都含有四个H原子和两个O原子。使用提供的相对原子质量 H=1 和 O=16 给出反应物总量 2×2 + 32 =36 和产物总量 2×18=36。系数 2:1:2 不是克数比。
- צרו טבלת ספירת אטומים לפני ביצוע חישוב מסה. זיהו את הגבול הפיזי של מערכת המשוקלת: כלי, נוזל, מוצק וגז כלשהו הכלוא. להדגמה בפועל עם פיקוח, השתמשו בסידור מאושר שמתייחס לכל שינוי בלחץ; אל תתחברו בקלות לכלי סגור מחומם. השווו קריאות רק לאחר תיקון של כל מה שהוסף או הוסר מהמשקל.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
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.
- נתונים: תגובה מודלית סגורה מתחילה עם 4.0 g A ו7.0 g B, ואין לה תגובנים אחרים. המוצרים המשווים שוקלים 11.0 g. אם מוצר אחד שוקל 8.5 g, השני שוקל 11.0−8.5=2.5 g. חשבון מסה זה משתמש במערכת המצוינת המלאה ואינו מזהה כימית אף אחת מהחומרים.
תגובה מודלית סגורה מתחילה עם 6 g ו9 g של תגובנים. מוצר אחד שוקל 11 g. מצאו את מסת המוצר השני. השתמשו באותו סדר: כמות ידועה → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
תגובה מודלית סגורה מתחילה עם 6 גרם ו9 גרם של מגיבים. מוצר אחד שוקל 11 גרם. מצא את מסת המוצר השני.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 4 ג'. נתון: הסך הכל של החומרים המגיבים 6 + 9 = 15 ג' במערכת סגורה; מוצר אחד הוא 11 ג'. לפי שימור, המוצר האחר = 15 - 11 = 4 ג'. המסה אינה נוצרת ואינה נשחקת בתגובה.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- שימור אינו אומר שכל חומר בודד שומר על המסה שלו. המגיבים הופכים לתוצרים. שינוי בסופרסקריפט כדי לאזן משוואה משנה את החומר, בעוד שינוי במקדם משנה את מספר החלקיקים. כללו חומר חוצה את גבול המערכת לפני שתקראו לתוצאה כשבר בשימור.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
מקדם שיווי משקל מאוזן תמיד נותן את היחס במסה בגרם. טענה זו שגויה: מקדמים סופרים חלקיקים (או מולים שלהם). מכיוון שכל חומר יש לו מסה מולרית שונה, יחס חלקיקים של 2:1 אינו יחס מסה של 2:1 - יש להמיר דרך מולים לפני השוואת מסות.
שימור מסה: ספור את המערכת המלאה: עבור 2H₂ + O₂ → 2H₂O, המקדם 2 כופל נוסחה שלמה. התת-מספר 2 שייך ליסוד הקודם, ולכן מולקולת מים אחת מכילה שני אטומי H ואטום O אחד. בשני הצדדים ישנם ארבעה אטומי H ושני אטומי O. שימוש במספרים אטומיים יחסיים סופקים H=1 ו-O=16 נותן סכומי תגובה 2×2 + 32 =36 וסכום תוצרים 2×18=36. המקדמים 2:1:2 אינם יחסי מסה בגרם.
מקדמי איזון תמיד נותנים את היחס בין המסות בגרמים.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מקדמים סופרים חלקיקים (או מולים שלהם). מכיוון שכל חומר יש לו מסה מולרית שונה, יחס חלקיקים 2:1 אינו יחס מסה 2:1 – יש להמיר דרך מולים לפני השוואת מסות.
המסה הכוללת של כל התגובים שווה למסה הכוללת של כל המוצרים בתגובה כימית: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
שימור מסה פירושו המסה הכוללת של כל התגובים שווה למסה הכוללת של כל המוצרים בתגובה כימית.