רמה גבוהה: לחזות את התגובה להפרעה במערכת איזון
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| Le Chatelier’s Principle/lə ˈtʃeɪtlɪəz ˈprɪnsɪpl/ | עקרון לה-שטלייה |
| equilibrium shift/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm ʃɪft/ | הזזת איזון |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- רמה גבוהה: תערובת איזון מגיבה כאשר תנאי משתנה. ההגישה שלה מתנגדת להפרעה, אך אינה משחזרת בהכרח את הכמויות המקוריות בדיוק.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- כמות בשיווי משקל תלויה בתנאי התגובה. עקרון לה-שטליה קובע שכאשר מערכת בשיווי משקל מופרעת, היא מגיבה כדי לבטל את השינוי. לאחר שינוי בריכוז, בטמפרטורה או בלחץ של גזים המגיבים, המערכת מתכווננת עד שהקצב הקדמי וההפוך שווים שוב. נבא איכותית באיזה כיוון יועדף בעזרת המשוואה ותנאי השינוי. מקטע זה כולו מיועד רק לרמה הגבוהה.
- עקרון לה-שטליה: מערכת בשיווי משקל מגיבה לפרעה בכיוון המבטל אותה; הזזת שיווי משקל: התאמה נטו של הרכב לכיוון שיווי משקל חדש לאחר שינוי בתנאים.
לאחר הפרעה, איזה טענה מתארת איזון חדש?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לאחר הפרעה, המערכת זזה עד שקצבי הקדימה וההפוך מתאימים שוב – השוויון הזה מגדיר את האיזון החדש. הכיוון המועדף לא זורם לבדו, והריכוזים החדשים שונים לרוב מהראשוניים.
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
- התחילו עם המערכת כבר בשיווי משקל, זיהו שינוי שנכפה ובחרו בכלל התגובה המתאים. ריכוז מוגבר של חומר המגיב מעודד צריכתו; הסרת תוצר מעודדת יצירת יותר. חימום מעודד את הכיוון האנדותרמי. דחיסה של שיווי משקל גזי מעודדת את הצד עם מספר מולקולות גז פחות. אלו הן תגובות הרכב, ולא אותו דבר כמו לומר שכל תגובה מהירה יותר מייצרת תפוקה סופית גדולה יותר.
- השתמשו במשוואות שסופרו, בכיוון אנרגטי קדמי, במצבים ונתונים לפני/אחרי. סימנו חץ הזזה כהתאמה נטו לכיוון שיווי משקל חדש, לא כעצירת התגובה השנייה. שמרו על שאר התנאים שנספו. קטליזטור מתאים מגביר את שני הקצבים ומפחית את הזמן לשיווי משקל ללא הזזת הרכב השיווי משקלי הסופי בתנאים קבועים. אין צורך בביטוי קבוע השיווי משקל או בחישוב מספרי של קבוע זה בקטע GCSE זה.
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.
- נתון: תערובת אחת-לא-אחת שסופרה מכילה בהתחלה 40 חלקיקי A ו60 חלקיקי B בשיווי משקל. לאחר שינוי שנכפה ושיווי משקל מחדש, המערכת מכילה 30 חלקיקי A ו70 חלקיקי B. העלייה הנטו ב-B היא עשר, ולכן ההגיבה הנצפתה עודדה תוצרים. הסך הכל נשאר 100 בדגם המרה סגור זה. נתונים אלו מראים כיוון הזזה אך לבדם הם לא מזהים איזה תנאי שונה.
תערובת מסופקת משנה צורה מ-55 ל-68 חלקיקי מוצר לאחר איזון מחדש. מצא את העלייה במספר המוצרים. השתמש באותו רצף: כמות ידועה → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
תערובת מסופקת משתנה מ55 ל68 חלקיקי מוצר לאחר השבת איזון. מצא את עליית מספר המוצרים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 13 חלקיקים. ידוע: מספר המוצרים משתנה מ-55 ל-68 חלקיקים. העלייה = 68 - 55 = 13 חלקיקים. הזזה זו תומכת במוצרים, אך ההפרעה מבוטלת רק חלקית – לא בטולה לגמרי.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- אל תאירו שהיבטלה (counteracting) מבטלת לחלוטין את הפרעה המקורית. קטליזטור אינו נחשב להוספת ריכוז של חומר מגיב. הזזה לכיוון תוצרים לא אומרת שכל חומרי המגיב נצרכו, ושקילת קצבים בשיווי משקל החדש אינה דורשת יחס תערובת ישן. הפרעות שונות יכולות לייצר את אותו כיוון של שינוי הרכב נצפה.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
התמודדות עם הפרעה שחזרה תמיד כל ריכוז מקורי בדיוק. טענה זו שגויה: המערכת מתמודדת עם ההפרעה רק חלקית: היא זזה בכיוון המנוגד אך מתייצבת בריכוזים חדשים. התערובת המקורית אינה מוחזרת - במקום זאת מתקיים מאזן חדש.
רמה גבוהה: לחזות תגובה להפרעה במערכת בשיווי משקל: התחילו מהמערכת שכבר בשיווי משקל, זיהו שינוי מופעל אחד ובחרו את כלל התגובה המתאים. ריכוז של חומר מתחיל גדול מעדיף צריכתו; הסרת תוצר מעדיפה יצירת יותר. חימום מעדיף הכיוון האנדותרמי. דחיסה של שיווי משקל גזי מעדיפה הצד עם מספר פחות של מולקולות גז. אלו הן תגובות הרכב, ולא אותו הדבר לטענה שכל תגובה מהירה יותר מייצרת תפוקה סופית גדולה יותר.
ניטרון של הפרעה מחזיר תמיד כל ריכוז מקורי בדיוק.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
המערכת מבוטלת את ההפרעה רק חלקית: היא זזה בכיוון הנגוד אך מתאזנת בריכוזים חדשים. התערובת המקורית לא מוחזרת – במקום זאת נקבע איזון חדש.
מערכת מאוזנת מגיבה להפרעה בכיוון המנטרל אותה: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
עקרון לה-שאטליה הוא מערכת מאוזנת מגיבה להפרעה בכיוון המנטרל אותה.