Уровень выше среднего: предсказать реакцию системы на нарушение равновесия
Введено| English | Значение |
|---|---|
| Le Chatelier’s Principle/lə ˈtʃeɪtlɪəz ˈprɪnsɪpl/ | принцип Ле Шателье |
| equilibrium shift/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm ʃɪft/ | смещение равновесия |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Высокий уровень: Смесь равновесия реагирует при изменении условия. Ее ответ противодействует возмущению, но не обязательно восстанавливает исходные количества точно.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Равновесные количества зависят от условий реакции. Принцип Ле Шателье гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказать воздействие, система ответит так, чтобы противодействовать этому изменению. После изменения концентрации, температуры или давления реагирующих газов система перестраивается до тех пор, пока скорости прямой и обратной реакций снова не станут равными. Предскажите качественно, какое направление будет предпочтительным, используя уравнение и изменившееся условие. Весь этот раздел предназначен только для продвинутого уровня.
- Принцип Ле Шателье: равновесная система реагирует на возмущение в направлении, противодействующем ему; смещение равновесия: суммарная корректировка состава в сторону нового равновесия после изменения условий.
После возмущения какое утверждение описывает новое равновесие?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
После возмущения система смещается до тех пор, пока скорости прямой и обратной реакций снова не выровняются — это равенство определяет новое равновесие. Предпочтительное направление не действует изолированно, а новые концентрации, как правило, отличаются от исходных.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Начните с системы, уже находящейся в равновесии, определите одно введенное изменение и выберите соответствующее правило ответа. Увеличение концентрации реагентов способствует их потреблению; удаление продуктов способствует образованию новых. Нагревание способствует эндотермическому направлению. Сжатие газообразного равновесия способствует стороне с меньшим числом молекул газа. Это ответы по составу, они не означают, что каждая более быстрая реакция дает больший конечный выход.
- Используйте предоставленные уравнения, направление энергии прямой реакции, агрегатные состояния и данные «до/после». Отметьте стрелку смещения как суммарную корректировку к новому равновесию, а не прекращение другой реакции. Сохраните другие указанные условия. Соответствующий катализатор увеличивает обе скорости и сокращает время достижения равновесия, но не смещает конечный состав равновесия при фиксированных условиях. Для этого раздела GCSE не требуется выражение константы равновесия или расчет численного значения константы.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: исходная смесь 1:1 содержит 40 частиц A и 60 частиц B в равновесии. После введенного изменения и повторного установления равновесия смесь содержит 30 частиц A и 70 частиц B. Чистое увеличение B равно десяти, следовательно, наблюдаемый ответ favors products ( favored products). Общее количество остается 100 в указанной модели закрытого преобразования. Эти данные показывают направление смещения, но сами по себе не определяют, какое именно условие было изменено.
Предоставленная смесь изменяется от 55 до 68 частиц продукта после повторного установления равновесия. Найдите увеличение количества продукта. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единица измерения и интерпретация.
Предоставленная смесь после восстановления равновесия изменяется от 55 до 68 частиц продукта. Найдите увеличение количества продуктов.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат составляет 13 частиц. Известно: количество продуктов меняется с 55 на 68 частиц. Прирост = 68 − 55 = 13 частиц. Смещение способствовало образованию продуктов, но возмущение было лишь частично нейтрализовано — не полностью компенсировано.
Проверьте вывод и его ограничения
- Не описывайте противодействие как полное устранение исходного возмущения. Катализатор не следует рассматривать как добавление концентрации реагента. Смещение в сторону продуктов не означает полного расходования всех реагентов, а равенство скоростей в новом равновесии не требует сохранения старого соотношения смеси. Различные возмущения могут приводить к одинаковому направлению наблюдаемого изменения состава.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Устранение возмущения всегда восстанавливает все исходные концентрации точно. Это утверждение неверно: система противодействует возмущению ТОЛЬКО ЧАСТИЧНО: она смещается в противоположном направлении, но устанавливается на новых концентрациях. Исходная смесь не восстанавливается — вместо этого устанавливается новое равновесие.
Продвинутый уровень: предскажите реакцию на возмущение равновесия: Начните с системы, уже находящейся в равновесии, определите одно введенное изменение и выберите соответствующее правило ответа. Увеличение концентрации реагентов способствует их потреблению; удаление продуктов способствует образованию новых. Нагревание способствует эндотермическому направлению. Сжатие газообразного равновесия способствует стороне с меньшим числом молекул газа. Это ответы по составу, они не означают, что каждая более быстрая реакция дает больший конечный выход.
Противодействие возмущению всегда точно восстанавливает каждую исходную концентрацию.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Система противодействует возмущению только ЧАСТИЧНО: она движется в противоположном направлении, но устанавливается при новых концентрациях. Исходная смесь не восстанавливается; вместо этого устанавливается новое равновесие.
Система равновесия реагирует на возмущение в направлении, которое противодействует ему: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Принцип Ле Шателье означает, что система равновесия реагирует на возмущение в направлении, которое противодействует ему.