תיאוריית התנגשות: ריכוז ולחץ של גז מגיב
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | אנרגיית השפעול |
| collision frequency/kəˈlɪʒn ˈfriːkwənsi/ | תדירות התנגשויות |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- הכנסת חלקיקי תגובה יותרים אותו נפח גורמת למפגשים תדירים יותר. זה לא נותן באופן אוטומטי לחלקיק כל אחד אנרגיה גדולה יותר.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- תורת ההתנגשות דורשת מחלקי תגובה להתנגש זה עם זה ולה拥有 מספיק אנרגיה. אנרגיית פעילות היא מינימום האנרגיה הנדרשת לחלקיק כדי לתגובה. הגברת ריכוז חומר התחלתי בתמיסה מציבה יותר חלקיקי תגובה בנפח נתון, כך שהתנגשות בין חומרי התחלתי מתרחשת תדירות יותר. דחיסת גזי תגובה בטמפרטורה זהה מרים לחץ וריכוז חלקיקים, מה שמגביר את תדירות ההתנגשות. תדירות התנגשות מוצלחת יותרהגדילה בדרך כלל את הקצב.
- תדירות התנגשות: כמה פעמים חלקיקי תגובה מתנגשים תחת התנאים המפורטים; אנרגיית פעילות: המינימום האנרגיה שהחלקיקים חייבים להיות להם כדי לתגובה להתרחש.
בטמפרטורה קבועה, הגדלת ריכוז התמיסה משנה בעיקר איזה מאפיין?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ריכוז גבוה דוחס יותר חלקיקי מגיבים באותו נפח, כך שההתנגשויות קורות בתדירות גבוהה יותר – זהו הקצב המשתנה. אנרגיית ההפעלה וחלוקת האנרגיה של החלקיקים נשארים ללא שינוי בטמפרטורה קבועה.
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
- שמרו על הפרדה בין תדירות לאנרגיית התנגשות. בטמפרטורה לא משתנה, הרמת ריכוז לבד לא אומר שהחלקיקים זזים מהר יותר או שכל אחד יש לו אנרגיה גדולה יותר. במודל פשוט מפורט עם שותף התנגשות אחד נשמר קבוע, הכפלת ריכוז החלקיקים של שותף התנגשות אחר יכולה להכפיל הזדמנויות לפגישה. זה לא חוק קצב נמדד אוניברסלי לכל מנגנון או לשינויים סימולטאניים בשני חומרי התחלתי. תגובות שונות דורשות עדאות מתאימה ליחסים פרופורציונליים מדויקים.
- השוו ציורי חלקיקים באותו נפח באמצעות גדלים שווים לחלקיקים ואותה טמפרטורה מפורטת. ספרו רק את מיני הסוגים המסומנים המתגבשים, לא חלקיקי מסיס כאילו כולם היו חומרי התחלתי. לדחיסת גז ציינו שהטמפרטורה נשלטת; דחיסה אמיתית יכולה לשנות טמפרטורה גם כן. ניסויים בבית ספר משתמשים בתמיסות דלות מאושרות ונתוני גז מסופקים ולא במיכלי לחץ בנויים על ידי תלמידים. תרגמו טענת קצב לניתוח תדירות התנגשות ואנרגיה מספיקה.
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.
- ידוע: מודל מסופק באותו נפח מגביר את חלקיקי התגובה מ20 ל40 בעוד ששותף התנגשות אחר וטמפרטורה נשארים קבועים. ריכוז החלקיקים משתנה פי שניים, תואם לכך שיש פי שניים הזדמנויות לפגישה במודל המפורש. דחיסת דוגמית גז קבועה מ200 ל100 ס"מ³ באותה טמפרטורה משנה גם כן חלקיקים ליחידת נפח פי שניים. יחסים אלו אינם מספקים ספירה מדויקת להתנגשות מתמונה סטטית.
דוגמית גז קבועה דוחסת מ180 ל60 ס"מ³ באותה טמפרטורה. מצאו את גורם ההגדלה בחלקיקים ליחידת נפח. השתמשו באותו סדר: כמות ידועה → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
דוגמת גז קבועה דחסה מ-180 ל-60 ס"מ³ בטמפרטורה זהה. מצאו את גורם העלייה במספר חלקיקים ליחידת נפח.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 3 . נתון: גז קבוע דחס מ-180 ל-60 ס"מ^3 בטמפרטורה קבועה. גורם נפח = 180/60 = 3, ולכן מספר חלקיקים ליחידת נפח עולה פי 3. הזדמנויות להתנגשות עולות בהתאם.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- אל תאמרו שריכוז גדול יותר מפחית אנרגיית פעילות או שכל התנגשות בהכרח תגובה. ניתוח לחץ מתייחס לחומרי תחלתי גז. שינויים בנפח המסיס, סטיית טמפרטורה ומיני סוגים כימיים משתנים יכולים לבטל השוואת מודל פשוטה. המודל מסביר כיוון של שינוי; יחס קצב מספרי מדויק דורש את ההנחות המפורשות או עדאות נמדדת.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
הגדלת ריכוז המגיבים חייבת להנמיא את אנרגיית ההפעלה. טענה זו שגויה: ריכוז משנה את תדירות ההתנגשות בין חלקיקים; הוא אינו יכול לשנות את האנרגיה שכל התנגשות זקוקה כדי להצליח. רק קטליזטור מנמיא את אנרגיית ההפעלה - על ידי הצעת מסלול אחר.
תיאוריית ההתנגשות: ריכוז ולחץ גז מגיב: שמרו על הפרדה בין תדירות לאנרגיית התנגשות. בטמפרטורה קבועה, העלאת הריכוז לבדה אינה אומרת שהחלקיקים נעים מהר יותר או שכל אחד מהם בעל אנרגיה גדולה יותר. בדגם פשוט המפורש עם שותף התנגשות אחד נתון, הכפלת ריכוז החלקיקים של שותף התנגשות האחר יכולה להכפיל את הזדמנויות המפגש. זהו לא חוק קצב נמדד אוניברסלי לכל מכניזם או לשינויים בו-זמניים בשני המגיבים. תגובות שונות דורשות ראיות מתאימות ליחסים פרופורציונליים מדויקים.
הגדלת ריכוז החומר המגיב מורידה בהכרח את אנרגיית ההפעלה.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ריכוז משנה את תדירות ההתנגשויות; הוא אינו יכול לשנות את האנרגיה שכל התנגשות צריכה כדי להצליח. רק חומץ מצמצם את אנרגיית ההפעלה – על ידי הצעת מסלול חלופי.
כמה פעמים חלקיקים מגיבים מתנגשים בתנאים המפורשים: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
collision frequency (תדירות התנגשות) פירושה כמה פעמים חלקיקים מגיבים מתנגשים בתנאים המפורשים.