Reaksi balik: perpindahan energi berbalik arah
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| hydrated copper sulfate/haɪˈdreɪtɪd ˈkɒpə ˈsʌlfeɪt/ | tembaga sulfat berair |
| anhydrous copper sulfate/ænˈhaɪdrəs ˈkɒpə ˈsʌlfeɪt/ | tembaga sulfat tanpa air |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Menghilangkan air dari koper sulfat terhidrasi berwarna biru memerlukan energi. Mengembalikan air ke bahan anhidrat putih membalikkan perubahan kimia dan melepaskan energi.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Jika reaksi kimia reversibel bersifat eksotermik ke satu arah, maka reaksi tersebut bersifat endotermik ke arah sebaliknya. Jumlah energi yang sama dipindahkan untuk perubahan yang persis dibalik di bawah kondisi dan kuantitas yang sesuai. Dalam contoh yang ditentukan, koper sulfat terhidrasi (biru) berubah menjadi koper sulfat anhidrat (putih) dan air melalui perubahan endotermik; rehidrasi bersifat eksotermik. Label harus mengidentifikasi arah serta apakah energi masuk atau keluar.
- Koper sulfat terhidrasi: Bahan koper sulfat berwarna biru yang mengandung air kristalisasi dalam contoh ini; Koper sulfat anhidrat: Bahan koper sulfat berwarna putih tanpa air kristalisasi dalam contoh ini.
Perubahan maju bersifat endoterm. Apa yang menggambarkan perubahan balik yang tepat?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Jalur balik membatalkan persis apa yang dilakukan jalur maju, sehingga jika perubahan maju menyerap energi, jalur balik melepaskan JUMLAH YANG SAMA—satu arah endotermik, arah lainnya eksotermik.
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
- Produk dengan energi lebih besar dalam reaksi endotermik maju menjadi bahan awal berenergi lebih tinggi untuk reaksi eksotermik mundur. Membalik persamaan menukar tingkat energi. Jumlah perpindahan yang sama tidak berarti energi aktivasi yang sama untuk dua arah: pendakian ke puncak yang sama dimulai dari tingkat yang berbeda. Perbedaan ini dapat dibaca secara kualitatif tanpa memperkenalkan perhitungan termodinamika lanjutan.
- Gunakan sampel demonstrasi yang disetujui guru atau bukti sebelum/sesuai yang disediakan. Garam tembaga memerlukan penanganan dan pengumpulan limbah terkontrol; menambahkan air ke bahan panas atau memanaskan senyawa tak dikenal tidak tepat. Catat warna bersama dengan zat yang teridentifikasi dan bukti suhu. Kehilangan air dari hidrat adalah perubahan kimia spesifik, bukan aturan bahwa setiap zat biru menjadi putih saat dipanaskan atau bahwa setiap perubahan warna adalah reversibel.
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: dalam model tingkat fiktif, bahan awal terhidrasi berada pada 10 unit relatif dan produk terdehidrasi pada 30. Peningkatan maju adalah 20 unit; penurunan persis ke baliknya adalah 20. Dalam hitungan peristiwa ilustratif, delapan perubahan maju mentransfer delapan paket energi yang sama ke dalam sistem kimia; delapan perubahan mundur mentransfer delapan paket keluar. Ini adalah penalaran konservasi, bukan kalorimetri larutan atau entalpi molar terukur.
Perubahan maju model menyerap enam paket energi yang sama. Berapa banyak paket yang dilepaskan oleh perubahan mundur yang persis? Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → relasi → substitusi → unit dan interpretasi.
Model perubahan maju menyerap enam paket energi yang sama. Berapa banyak paket yang dilepaskan oleh perubahan persis sebaliknya?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 6 paket. Diketahui: perubahan maju menyerap 6 paket energi setara. Balik yang persis melepaskan jumlah yang sama: 6 paket keluar. Hukum kekekalan melarang jawaban lain—energi tidak dapat muncul atau hilang antara dua arah tersebut.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Bandingkan jumlah reaksi dan kondisi yang sama sebelum mengklaim jumlah perpindahan yang sama. Kenaikan suhu pada satu sampel basah dan penurunan suhu yang lebih kecil pada sampel pemanasan yang berbeda bukanlah pengukuran energi yang dapat dibandingkan secara langsung. Jangan bingung antara perubahan energi total dengan hambatan aktivasi atau gunakan contoh untuk menghitung besaran kapasitas kalor yang tidak diperlukan.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Arah maju dan mundur dari satu perubahan reversibel keduanya pasti eksotermik. Klaim ini salah: Satu pasangan reaksi tidak bisa eksotermik dalam kedua arah: itu akan melepaskan energi yang berputar maju dan mundur, menciptakan energi dari ketiadaan. Jika arah maju endotermik, arah mundur pasti eksotermik - selalu.
Reaksi balik: perpindahan energi berbalik arah: Produk dengan energi lebih besar dalam reaksi endotermik maju menjadi bahan awal berenergi lebih tinggi untuk reaksi eksotermik mundur. Membalik persamaan menukar tingkat energi. Jumlah perpindahan yang sama tidak berarti energi aktivasi yang sama untuk dua arah: pendakian ke puncak yang sama dimulai dari tingkat yang berbeda. Perbedaan ini dapat dibaca secara kualitatif tanpa memperkenalkan perhitungan termodinamika lanjutan.
Arah maju dan mundur dari satu perubahan reversibel keduanya harusnya eksoterm.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Satu pasangan reaksi tidak bisa eksotermik ke kedua arah: itu akan melepaskan energi saat berputar maju dan mundur, menciptakan energi dari ketiadaan. Jika maju endotermik, maka balik eksotermik—selalu.
Bahan tembaga sulfat biru yang mengandung air kristalisasi dalam contoh ini: tulis istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
koper sulfat terhidrasi berarti bahan kuprum sulfat berwarna biru yang mengandung air kristalisasi dalam contoh ini.