Catalysts: a lower barrier, the same overall energy change
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | קטליזטור |
| catalysed pathway/ˈkætəlaɪzd ˈpæθweɪ/ | מסלול מוצא |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- קטליזטור מאפשר לתגובה להמשיך מהר יותר ללא הופעתו כמגיב שנצרך במשוואה הכוללת. הוא משנה את הדרך, לא את זהויות החומרים המתחילים והסופיים.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- קטליזטורים מגבירים את קצב התגובה על ידי מתן מסלול תגובה אחר עם אנרגיית הפעלה נמוכה יותר. הם אינם נצרכים בסך הכל, אם כי עשויים להשתתף בשלבים ולהתחדש. תגובות שונות דורשות קטליזטורים שונים; אנזימים פועלים כקטליזטורים במערכות ביולוגיות. על פרופיל תגובה, העקומה הקטליטית יש פסגה נמוכה אך אותה רמות מגיבים ומוצרים כמו העקומה שאינה קטליטית. השינוי באנרגיה הכולל הוא לכן לא משתנה.
- קטליזטור: חומר המגביר את קצב התגובה דרך מסלול בעל אנרגיית הפעלה נמוכה יותר ללא נצילה בסך הכל; מסלול קטליטי: מסלול תגובה חלופי עם מחסום אנרגיית הפעלה נמוך יותר.
Which feature changes on the profile when a suitable catalyst is added?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
A catalyst offers a different route with a lower activation barrier, so the catalysed profile shows a lower peak. Reactant and product energies - and therefore the overall energy change - stay exactly the same.
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
- בטמפרטורה זהה חלקיקים פוגעים רבים יכולים לעמוד בדרישת ההפעלה הקטנה יותר. הדבר אינו אומר שמזרז מוסיף אנרגיה לכל חלקיק או מעלה את הטמפרטורה בהגדרה. ראיות להתנהגות מזרזית משלב בין עלייה בקצב לבין התחדשות/אי צריכה נטו. דוגמה קטנה שאינה משתנה לבדה אינה מוכיחה זירוז אלא אם כן מוצגת השפעת הקצב על התגובה. המשוואה הכוללת שומטת מזרז שהתחדש מהרשימות הסטוכיומטריות של תגובנים ומוצרים.
- השוו ניסויים מאונכים על ידי מורה עם זירוז וללא זירוז עם כמות תגובנים, ריכוזים, טמפרטורה ומערכת איסוף זהים. הקלט מדידות מוצר בתלות בזמן ולא רק נפח סופי. השתמש במזרזים הנקבעים בקורס כאשר נדרש; אל תשמע שמות תעשייתיים לא רלוונטיים. הדגמות בפועל של זירוז מיחזור חמצן דורשות פתרונות מדוללים שנבחרו בבית הספר והגנה כי עשוי להיווצר שחרור גז מהיר וחום.
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.
- ידוע: פרופיל מסופק מכיל תגובנים ב-20, מוצרים ב-5 ושיא ללא זירוז ביחידות יחסיות ב-80. שיא עם זירוז הוא ב-50. שני הדרך מנמיכות את הכולל ב-15 יחידות; המחסומים שונים באופן ויזואלי. נקודת סיום קבועה שהושגה ב-60 שניות ללא זירוז וב-20 שניות עם זירוז נותנת יחס של שלושה פעמים בקצבי הממוצע לנקודה זו, בהנחה אותה כמות נמדדת.
אותה נקודת סיום קבועה לוקחת 72 שניות ללא זירוז ו24 שניות עם זירוז. מצא את גורם העלייה בקצב הממוצע. השתמש באותה רצף: כמויות ידועות → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
The same fixed endpoint takes 72 s without catalyst and 24 s with it. Find the factor increase in mean rate.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 3 . Known: endpoint 72 s without catalyst, 24 s with it. Mean rate is proportional to 1/time for a fixed endpoint, so the factor = 72/24 = 3. The catalysed reaction reaches the same endpoint three times faster.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- אל תנמיך את אנרגיית המוצר בעת ציור הדרך המזורזת או תכתיב את הזירוז כצרוך במשוואה הכוללת. מזרז אינו מגביר את הכמות הקבועה של מוצר מהתגובן המגביל. במצב איזון הוא מאיץ את שני הכיוונים מבלי לשנות את הרכב הסופי בתנאים קבועים; statement זה אינו דורש חישובים של קבוע איזון.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
קטליזטור חייב להצטרוך כמגיב במשוואה הכוללת. טענה זו שגויה: קטליזטור נשאר בלתי משתנה כימית בסוף התגובה ואינו מופיע לעולם במשוואה הכוללת כמגיב. הוא משתתף במסלול אך מוחזר - חומר שנצרך הוא מגיב.
מזרזים: מחסום נמוך יותר, אותה שינוי אנרגיה כולל: בטמפרטורה זהה חלקיקים פוגעים רבים יכולים לעמוד בדרישת ההפעלה הקטנה יותר. הדבר אינו אומר שמזרז מוסיף אנרגיה לכל חלקיק או מעלה את הטמפרטורה בהגדרה. ראיות להתנהגות מזרזית משלב בין עלייה בקצב לבין התחדשות/אי צריכה נטו. דוגמה קטנה שאינה משתנה לבדה אינה מוכיחה זירוז אלא אם כן מוצגת השפעת הקצב על התגובה. המשוואה הכוללת שומטת מזרז שהתחדש מהרשימות הסטוכיומטריות של תגובנים ומוצרים.
A catalyst must be consumed as a reactant in the overall equation.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
A catalyst is chemically unchanged at the end of the reaction and never appears in the overall equation as a reactant. It participates in the pathway but is regenerated - a consumed substance is a reactant.
A substance increasing reaction rate by a lower-activation pathway without being used up overall: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
catalyst means A substance increasing reaction rate by a lower-activation pathway without being used up overall.