เฉพาะเคมี: ไอออนแปรผัน, สี และตัวเร่งปฏิกิริยา
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | ตัวเร่งปฏิกิริยา |
| variable charge/ˈveərɪəbl tʃɑːdʒ/ | ประจุแปรผัน |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- ธาตุเหล็กสร้างไอออน Fe²⁺ และ Fe³⁺ ในสารประกอบต่างๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องระบุประจุให้ชัดเจน; การรู้เพียงว่าสารหนึ่งมีธาตุเหล็กอยู่ไม่สามารถกำหนดสูตรที่สมบูรณ์ได้
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- โลหะทรานซิชันจำนวนมากสร้างไอออนที่มีประจุต่างกัน สารประกอบที่มีสี และมีคุณสมบัติเป็น ตัวเร่งปฏิกิริยา ที่有用的铁(II) และ铁(III) แสดงถึง การเปลี่ยนแปลงของประจุ สารละลาย铜(II) มักจะมีสีน้ำเงิน; สารละลาย铁(II) มักจะมีสีเขียวอ่อน และ铁(III) มีสีเหลือง/น้ำตาล สารประกอบ铬(III) อาจเป็นสีเขียว, มังกานेट(VII) เป็นสีม่วง, สารประกอบโคบอลต์(II) ที่มีความชื้นอาจเป็นสีชมพู และสารละลายนิกเกิล(II) มักจะมีสีเขียว สีขึ้นอยู่กับชนิดของสารประกอบ ภาวะความชื้นและสภาวะแวดล้อม
- ตัวเร่งปฏิกิริยา: สารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยผ่านเส้นทางที่มีพลังงานกระตุ้นต่ำกว่าโดยไม่ถูกใช้ไปทั้งหมด; การเปลี่ยนแปลงของประจุ: ความสามารถของธาตุในการสร้างไอออนที่มีประจุแตกต่างกันในสารประกอบต่าง ๆ
ทำไมต้องระบุประจุของเหล็กเมื่อเขียนสูตรคลอไรด์?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
เหล็กสร้างได้ทั้ง Fe2+ และ Fe3+, และแต่ละชนิดต้องใช้จำนวนไอออน Cl- ที่ต่างกันเพื่อสมดุล - FeCl2 เทียบกับ FeCl3 โดยไม่มีประจุ จะไม่สามารถเขียนสูตรได้
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยไม่ถูกใช้ไปทั้งหมด เหล็กเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการฮาเบอร์; นิกเกิลใช้ในปฏิกิริยารีดักชันด้วยไฮโดรเจน; แมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสลายตัวไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนเส้นทางและอัตรา แต่ไม่เปลี่ยนจำนวนอะตอมรวมในสมการที่สมดุลแล้ว การเปลี่ยนแปลงของประจุต้องใช้ประจุไอออนลบมาจับคู่: FeCl₂ มี Fe²⁺ และ FeCl₃ มี Fe³⁺ โดย Cl⁻ ในแต่ละกรณี
- ใช้ภาพถ่ายสารประกอบที่มีฉลาก ข้อมูลการสังเกตสารละลายที่กำหนด และประจุไอออนที่โจทย์ให้มา เปรียบเทียบปฏิกิริยาที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาภายใต้การดูแลของครูกับกลุ่มควบคุมที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา โดยรักษาอุณหภูมิ ความเข้มข้น และปริมาตรไว้เท่ากัน สารประกอบโคบอลต์/นิกเกิลและสารออกซิไดซ์แรงต้องการการจัดการและการกำจัดตามมาตรฐานความปลอดภัย; การใช้หลักฐานอ้างอิงเหมาะสำหรับกรณีที่ไม่ได้ใช้สารเหล่านี้ในการทดลองในห้องเรียน อย่าระบุชื่อสารประกอบที่ไม่ทราบจากสีเพียงอย่างเดียว
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ทราบแล้ว: สารประกอบหนึ่งประกอบด้วย Fe³⁺ และ O²⁻. Fe³⁺ จำนวนสองตัวให้ประจุรวม +6 และ O²⁻ จำนวนสามตัวให้ −6 ทำให้เกิด Fe₂O₃ เป็นกลาง เมื่อใช้ Fe²⁺ ไอออนเหล็กหนึ่งตัวและไอออนออกไซด์หนึ่งตัวจะสมดุลกันเป็น FeO. ประจุของเหล็กที่แตกต่างกันสร้างอัตราส่วนที่แตกต่างกัน; ไม่มีสูตรใดที่สรุปได้จากเพียงสีน้ำตาลหรือสีดำเท่านั้น
มีไอออน Cl⁻ จำนวนเท่าไหร่ที่จะสมดุลกับประจุของไอออน Fe³⁺ จำนวนสองตัว? ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ปริมาณที่ทราบ → โมเดล → ความสัมพันธ์ → แทนค่า → หน่วยและการตีความ
มีจำนวนไอออน Cl⁻ เท่าใดที่สมดุลกับประจุของไอออน Fe³⁺ จำนวนสองไอออน?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 6 ไอออน . ข้อมูล已知: ไอออน Fe3+ สองตัวมีประจุรวม +6. Each Cl- มีประจุ -1, ดังนั้น 6 ไอออนคลอไรด์จำเป็นเพื่อสมดุล นี่คือเหตุผลเดียวกันที่ให้ FeCl3
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- "จำนวนมาก" ไม่ได้หมายความว่าทุกสารประกอบทรานซิชันมีสีหรือทุกโลหะมีทุกประจุ ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจมีส่วนร่วมในขั้นตอนกลางแต่ถูกสร้างใหม่ในภาพรวม การมีอยู่ของมันไม่เพิ่มปริมาณผลิตภัณฑ์ทางทฤษฎีจากสารตั้งต้นจำกัดที่มีกำหนดไว้ และไม่พิสูจน์ว่าองค์ประกอบสมดุลได้เปลี่ยนแปลงไป
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกใช้ไปอย่างถาวรในปฏิกิริยารวม ข้ออ้างนี้ไม่ถูกต้อง: ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยาเร็วขึ้นและไม่เปลี่ยนแปลงทางเคมี ณ สิ้นสุดปฏิกิริยา - อาจมีส่วนร่วมในขั้นตอนกลางแต่ถูกสร้างใหม่โดยรวม สารที่ถูกใช้ไปคือสารตั้งต้น ไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยา
เฉพาะเคมี: ไอออนแปรผัน สี และตัวเร่งปฏิกิริยา: ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มอัตราการปฏิกิริยาโดยไม่ถูกใช้ไปโดยรวม เหล็กเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการฮาเบอร์; นิกเกิลใช้ในปฏิกิริยาไฮโดรเจเนชัน; แมงกานีสไดออกไซด์เร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนเส้นทางและอัตรา แต่ไม่เปลี่ยนจำนวนอะตอมรวมของสมการสมดุล ไอออนแปรผันต้องใช้ประจุไอออนลบจับคู่: FeCl₂ มี Fe²⁺ และ FeCl₃ มี Fe³⁺ พร้อม Cl⁻ ในแต่ละกรณี
ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกบริโภคไปอย่างถาวรในปฏิกิริยารวม
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยาเร็วขึ้นและไม่ถูกเปลี่ยนแปลงทางเคมีในที่สุด - มันอาจมีส่วนร่วมในขั้นตอนกลางแต่ถูกสร้างใหม่โดยรวม สารที่ถูกใช้ไปคือสารตั้งต้น ไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยา
สารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยเส้นทางที่มีพลังงานกระตุ้นต่ำกว่าโดยไม่ถูกบริโภคไปทั้งหมด: เขียนคำศัพท์เทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ตัวเร่งปฏิกิริยา หมายถึง สารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยเส้นทางที่มีพลังงานกระตุ้นต่ำกว่าโดยไม่ถูกบริโภคไปทั้งหมด