Katalis: penghalang yang lebih rendah, perubahan energi total yang sama
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | katalisator |
| catalysed pathway/ˈkætəlaɪzd ˈpæθweɪ/ | laluan pemangkin |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- katalisator memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat tanpa muncul sebagai reaktan yang dikonsumsi dalam persamaan keseluruhan. Ia mengubah rute, bukan identitas zat awal dan akhir.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Katalisator meningkatkan laju reaksi dengan menyediakan jalur reaksi alternatif dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Mereka tidak habis secara keseluruhan, meskipun mereka mungkin berpartisipasi dalam langkah-langkah dan diregenerasi. Reaksi yang berbeda memerlukan katalisator yang berbeda; enzim bertindak sebagai katalisator dalam sistem biologis. Pada profil reaksi, kurva yang dikatalisis memiliki puncak yang lebih rendah tetapi tingkat reaktan dan produk yang sama dengan kurva yang tidak dikatalisis. Oleh karena itu, perubahan energi keseluruhan tidak berubah.
- katalisator: Zat yang meningkatkan laju reaksi melalui jalur dengan energi aktivasi lebih rendah tanpa habis secara keseluruhan; jalur yang dikatalisis: Rute reaksi alternatif dengan penghalang energi aktivasi yang lebih rendah.
Fitur mana yang berubah pada profil ketika katalisator yang sesuai ditambahkan?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Katalis menawarkan rute berbeda dengan penghalang energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga profil yang dikatalisis menunjukkan puncak yang lebih rendah. Energi reaktan dan produk—dan karena itu perubahan energi keseluruhan—tetap sama persis.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Pada suhu yang sama, lebih banyak partikel yang bertumbukan dapat memenuhi persyaratan aktivasi yang lebih kecil. Hal ini tidak berarti katalis menambahkan energi ke setiap partikel atau meningkatkan suhu secara definisi. Bukti perilaku katalitik menggabungkan peningkatan laju dan regenerasi/tidak ada konsumsi bersih. Sampel kecil yang tidak berubah saja tidak membuktikan katalisis kecuali efek laju reaksi ditunjukkan. Persamaan keseluruhan mengabaikan katalis yang terregenerasi dari daftar reaktan dan produk stoikiometrisnya.
- Bandingkan percobaan dikatalisis dan tidak dikatalisis yang disetujui guru dengan jumlah reaktan, konsentrasi, suhu, dan alat pengumpulan yang sesuai. Catat pengukuran produk berdasarkan waktu alih-alih hanya volume akhir. Gunakan katalis yang ditentukan dalam kurikulum jika diperlukan; jangan menghafal nama industri yang tidak relevan. Demonstrasi katalis hidrogen peroksida aktual memerlukan larutan encer pilihan sekolah dan perlindungan karena evolusi gas cepat dan pemanasan dapat terjadi.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: profil yang disediakan memiliki reaktan pada 20, produk pada 5, dan puncak tanpa katalis pada 80 dalam satuan relatif. Puncak dengan katalis adalah 50. Kedua jalur menurun sebesar 15 unit secara keseluruhan; penghalangnya terlihat berbeda. Titik tetap yang dicapai dalam 60 s tanpa katalis dan 20 s dengannya memberikan rasio tiga kali laju rata-rata menuju titik tersebut, dengan asumsi jumlah yang diukur sama.
Titik tetap yang sama memakan waktu 72 s tanpa katalis dan 24 s dengannya. Temukan faktor peningkatan laju rata-rata. Gunakan urutan yang sama: besaran diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Titik akhir tetap yang sama memerlukan waktu 72 s tanpa katalis dan 24 s dengan katalis. Temukan faktor peningkatan laju rata-rata.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 3 . Diketahui: titik akhir 72 s tanpa katalis, 24 s dengannya. Laju rata-rata berbanding lurus dengan 1/waktu untuk titik akhir tetap, sehingga faktor = 72/24 = 3. Reaksi yang dikatalisis mencapai titik akhir yang sama tiga kali lebih cepat.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Jangan turunkan energi produk saat menggambar jalur dikatalisis atau jelaskan katalis sebagai bereaksi habis dalam persamaan keseluruhan. Katalis tidak meningkatkan jumlah produk tetap dari reaktan pembatas. Pada kesetimbangan, ia mempercepat kedua arah tanpa mengubah komposisi akhir di bawah kondisi tetap; pernyataan ini tidak memerlukan perhitungan konstanta kesetimbangan.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Katalis harus terkonsumsi sebagai reaktan dalam persamaan keseluruhan. Klaim ini salah: Katalis tidak berubah secara kimia pada akhir reaksi dan tidak pernah muncul dalam persamaan keseluruhan sebagai reaktan. Ia berpartisipasi dalam jalur reaksi tetapi diregenerasi - zat yang terkonsumsi adalah reaktan.
Katalis: penghalang yang lebih rendah, perubahan energi total sama: Pada suhu yang sama, lebih banyak partikel yang bertumbukan dapat memenuhi persyaratan aktivasi yang lebih kecil. Hal ini tidak berarti katalis menambahkan energi ke setiap partikel atau meningkatkan suhu secara definisi. Bukti perilaku katalitik menggabungkan peningkatan laju dan regenerasi/tidak ada konsumsi bersih. Sampel kecil yang tidak berubah saja tidak membuktikan katalisis kecuali efek laju reaksi ditunjukkan. Persamaan keseluruhan mengabaikan katalis yang terregenerasi dari daftar reaktan dan produk stoikiometrisnya.
Katalisator harus dikonsumsi sebagai reaktan dalam persamaan keseluruhan.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Katalis secara kimia tidak berubah pada akhir reaksi dan tidak pernah muncul dalam persamaan keseluruhan sebagai reaktan. Katalis berpartisipasi dalam jalur tetapi terbentuk kembali—zat yang dikonsumsi adalah reaktan.
Zat yang meningkatkan laju reaksi melalui jalur aktivasi lebih rendah tanpa habis digunakan secara keseluruhan: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
katalis berarti zat yang meningkatkan laju reaksi melalui jalur aktivasi lebih rendah tanpa habis digunakan secara keseluruhan.