โปรไฟล์ปฏิกิริยา: แยกแยะระหว่างอุปสรรค (barrier) กับการเปลี่ยนแปลงรวม
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | พลังงานกระตุ้น |
| reaction profile/rɪˈækʃn ˈprəʊfaɪl/ | กราฟพลังงานของปฏิกิริยา |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- ปฏิกิริยาคายความร้อนอาจยังต้องการ искраเพื่อเริ่มต้น การปล่อยพลังงานโดยรวมไม่ขจัดอุปสรรคพลังงานเริ่มต้นที่อนุภาคต้องเอาชนะ
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคชนกันด้วยพลังงานเพียงพอ พลังงานกระตุ้น (Activation energy) คือพลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น โปรไฟล์ปฏิกิริยา (reaction profile) คือกำหนดพลังงานแนวตั้งเทียบกับความก้าวหน้าของปฏิกิริยาแนวนอน ระดับสารตั้งต้นขึ้นสู่ยอดโค้ง แล้วลงสู่ระดับผลิตภัณฑ์ ลูกศรพลังงานกระตุ้นวิ่งจากระดับสารตั้งต้นไปยังยอด; ไม่ได้วัดจากศูนย์สัมบูรณ์ของกราฟ
- พลังงานกระตุ้น: พลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น; โปรไฟล์ปฏิกิริยา: แผนภาพแสดงระดับพลังงานเมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป
กราฟมีผลิตภัณฑ์อยู่เหนือสารตั้งต้น แสดงอะไร?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ผลิตภัณฑ์ที่วาดอยู่เหนือสารตั้งต้นมีพลังงานเพิ่มขึ้นโดยรวม - ดูดความร้อน ท้องเทือกยังคงมีอยู่เป็นกำแพงกระตุ้น; โปรไฟล์ปฏิกิริยาดูดความร้อน一定有หนึ่ง
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- ในโปรไฟล์คายความร้อน products อยู่ต่ำกว่า reactants แสดงถึงการลดลงของพลังงานโดยรวมของสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาและการถ่ายโอนสู่สิ่งแวดล้อม ในโปรไฟล์รับความร้อน products อยู่เหนือ reactants แสดงถึงพลังงานที่ดึงมาจากสิ่งแวดล้อม ทั้งสองโปรไฟล์สามารถมีกำแพงพลังงานกระตุ้นได้ ความแตกต่างแนวตั้งระหว่าง reactants และ products คือการเปลี่ยนแปลงโดยรวม แยกต่างหากกับการปีนขึ้นไปสู่ยอดที่สูงกว่า ระยะทางแนวนอนไม่ใช่เวลาที่ผ่านไปหรืออัตราการเกิดปฏิกิริยาที่วัดได้
- วาดแกนตั้งและแกนนอนก่อน ทำเครื่องหมายระดับสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ให้ชัดเจน แล้วเชื่อมด้วยเส้นโค้งเรียบที่พุ่งสูงขึ้นเหนือทั้งสองระดับ ทำป้ายกำกับสารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ และพลังงานกระตุ้น เพิ่มลูกศรแนวตั้งแยกต่างหากสำหรับพลังงานรวม เปรียบเทียบแผนภาพสองแบบโดยใช้ความแตกต่างของระดับ ไม่ใช่ความยาวที่ดูเป็นจริงของเส้นโค้ง ใช้หน่วยพลังงานสัมพัทธ์หากมีตัวเลขระบุมา—they แสดงโมเดลมากกว่าการต้องวัดความร้อน
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ข้อมูล已知: โมเดลพลังงานสัมพัทธ์ที่กำหนดให้ มีสารตั้งต้นอยู่ที่ 30, จุดสูงสุดที่ 85 และผลิตภัณฑ์ที่ 10 หน่วย พลังงานกระตุ้นคือ 85−30=55 หน่วย; สารเคมีทำปฏิกิริยาลดลง 30−10=20 หน่วย ดังนั้นจึงเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน หากผลิตภัณฑ์อยู่ที่ 50 แทนที่มีสารตั้งต้นและจุดสูงสุดเท่าเดิม การเพิ่มขึ้นคือ 20 หน่วย และปฏิกิริยาเป็นปฏิกิริยาสบความร้อน ขอบเขตเริ่มต้นยังคงอยู่ที่ย 55 หน่วย
ระดับสารตั้งต้นสัมพัทธ์คือ 25 และระดับจุดสูงสุดคือ 90 หาผลต่างพลังงานกระตุ้น ใช้ลำดับเดียวกัน: ปริมาณ已知 → โมเดล → ความสัมพันธ์ → แทนค่า → หน่วยและการตีความ
ระดับสารตั้งต้นสัมพัทธ์คือ 25 และระดับยอดคือ 90. จงหาผลต่างพลังงานการกระตุ้น
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 65 หน่วยสัมพัทธ์ รู้แล้ว: ระดับสารตั้งต้น 25; ระดับจุดสูงสุด 90 พลังงานกระตุ้น = 90 - 25 = 65 หน่วยสัมพัทธ์ กำแพงวัดจาก REACTANTS ขึ้นไปยังจุดสูงสุด ไม่ใช่จากผลิตภัณฑ์
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- จุดยอดไม่ใช่ผลิตภัณฑ์กลางที่ต้องเก็บรวบรวม อย่ากำหนดความก้าวหน้าของปฏิกิริยานำเวลา มาเทียบพลังงานกระตุ้นกับพลังงานรวม หรือสันนิษฐานว่าปฏิกิริยาคายความร้อนเกิดขึ้นเร็วเสมอที่อุณหภูมิห้อง แหล่งข้อมูลต้องการโปรไฟล์เชิงคุณภาพ; ระดับสัมพัทธ์ที่เป็นตัวเลขเป็นวิธีฝึกอ่านเรขาคณิตของโปรไฟล์
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
ทุกปฏิกิริยาคายความร้อนมีพลังงานกัมมันต์เท่ากับศูนย์ ข้ออ้างนี้ไม่ถูกต้อง: ทุกปฏิกิริยาล้วนต้องการพลังงานการชนที่เพียงพอเพื่อเริ่มต้นการทำลายพันธะ ซึ่งนั่นคือพลังงานกัมมันต์ คำว่าคายความร้อนอธิบายการเปลี่ยนแปลงรวมจากสารตั้งต้นไปสู่ผลิตภัณฑ์ ไม่ได้บอกรูปแบบหรือขนาดของกำแพงพลังงานเริ่มต้น
โปรไฟล์ปฏิกิริยา: แยกแยะขอบเขตจากเปลี่ยนแปลงรวม: ในโปรไฟล์คายความร้อน ผลิตภัณฑ์จะอยู่ต่ำกว่าสารตั้งต้น แสดงถึงการลดลงของพลังงานรวมของสารทำปฏิกิริยาและการถ่ายเทไปยังสิ่งแวดล้อม ในโปรไฟล์สบความร้อน ผลิตภัณฑ์จะอยู่สูงกว่าสารตั้งต้น แสดงถึงการดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อม โปรไฟล์ทั้งสองสามารถมีพลังงานกระตุ้นได้ ความต่างแนวตั้งระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์คือเปลี่ยนแปลงรวม ซึ่งแตกต่างจากการปีนขึ้นสู่จุดยอดที่มากกว่า ระยะทางแนวนอนไม่ใช่เวลาที่ผ่านไปหรืออัตราการเกิดปฏิกิริยาที่วัดได้
ทุกปฏิกิริยาคายความร้อนมีพลังงานกระตุ้นเป็นศูนย์
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ทุกปฏิกิริยาล้วนต้องการพลังงานการชนเพียงพอเพื่อเริ่มทำลายพันธะ - พลังงานกระตุ้น คำว่าคายความร้อนอธิบายการเปลี่ยนแปลงรวมจากสารตั้งต้นสู่ผลิตภัณฑ์; มันไม่พูดถึงขนาดของกำแพงเริ่มต้น
พลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น: เขียนคำศัพท์เทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
activation energy หมายความว่า พลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น