ทฤษฎีการชน: ความเข้มข้นและความดันแก๊สที่ทำปฏิกิริยา
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | พลังงานกระตุ้น |
| collision frequency/kəˈlɪʒn ˈfriːkwənsi/ | ความถี่การชนกัน |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- การใส่อนุภาคที่มีปฏิกิริยามากขึ้นในปริมาตรเดียวกันทำให้การชนกันบ่อยขึ้น ไม่ได้หมายความว่าแต่ละอนุภาคจะมีพลังงานมากขึ้นโดยอัตโนมัติ
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- ทฤษฎีการชนต้องการให้อนุภาคทำปฏิกิริยากันต้องชนกันและมีพลังงานเพียงพอ พลังงานก่อกวน (Activation energy) คือพลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นในสารละลายจะเพิ่มจำนวนอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาในพื้นที่ที่กำหนด ทำให้การชนระหว่างสารตั้งต้นเกิดขึ้นบ่อยขึ้น การบีบอัดแก๊สที่ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิเดียวกันจะเพิ่มความดันและความเข้มข้นของอนุภาค ซึ่งเพิ่ม ความถี่ของการชน โดยทั่วไปการชนที่สำเร็จบ่อยขึ้นจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา
- ความถี่ของการชน: ความถี่ที่อนุภาคทำปฏิกิริยากันชนกันภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด; พลังงานก่อกวน: พลังงานขั้นต่ำที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินไปได้
ที่อุณหภูมิคงที่ การเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายเปลี่ยนคุณสมบัติใดเป็นหลัก?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความเข้มข้นที่สูงขึ้นบรรจุอนุภาคสารตั้งต้นมากขึ้นในปริมาตรเท่าเดิม ทำให้เกิดการชนกันบ่อยขึ้น - ซึ่งความถี่คือสิ่งที่เปลี่ยนแปลง พลังงานก่อกวนและการกระจายพลังงานของอนุภาคไม่ถูกเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิคงที่
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- แยกความถี่ออกจากพลังงานการชน ที่อุณหภูมิคงที่ การเพิ่มความเข้มข้นเพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่เร็วขึ้นหรือมีพลังงานมากขึ้น Each ในแบบจำลองพื้นฐานที่มีคู่ชนหนึ่งตัวถูกตรึงไว้ การเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคอีกตัวหนึ่งเป็นสองเท่าสามารถเพิ่มโอกาสในการพบเจอเป็นสองเท่าได้ ไม่ใช่กฎอัตราวัดผลที่เป็นสากลสำหรับทุกกลไกหรือการเปลี่ยนแปลงทั้งสองสารตั้งต้นพร้อมกัน ปฏิกิริยาแต่ละชนิดต้องการหลักฐานที่เหมาะสมสำหรับความสัมพันธ์เชิงสัดส่วนที่แม่นยำ
- เปรียบเทียบภาพวาดอนุภาคที่มีปริมาตรเท่ากันโดยใช้ขนาดอนุภาคเท่ากันและอุณหภูมิตามที่กำหนดนับเฉพาะสปีชีส์ที่ทำปฏิกิริยาที่ระบุเท่านั้น ไม่ควรนับอนุภาคตัวทำละลายเหมือนว่าเป็นสารตั้งต้นทั้งหมด สำหรับแก๊สบีบอัดให้ระบุว่าการควบคุมอุณหภูมิจำเป็น_page Compression จริงอาจทำให้เปลี่ยนอุณหภูมิได้ด้วย การทดลองในโรงเรียนใช้สารละลายเจือจางที่ได้รับการอนุมัติและข้อมูลแก๊สที่จัดเตรียมแทนภาชนะแรงดันที่นักเรียนสร้างเอง แปลงคำอ้างถึงอัตราเป็นเหตุผลเรื่องความถี่ของการชนและพลังงานที่เพียงพอ
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ข้อมูล已知: แบบจำลองปริมาตรเท่ากันที่จัดเตรียมมาเพิ่มจำนวนอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาจาก 20 เป็น 40 ในขณะที่คู่ชนอีกตัวและอุณหภูมิคงอยู่ ความเข้มข้นของอนุภาคเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า สอดคล้องกับโอกาสในการพบเจอเป็นสองเท่าในแบบจำลองที่กำหนด การบีบอัดตัวอย่างแก๊สคงที่จาก 200 เป็น 100 ซม.³ ที่อุณหภูมิเดียวกันก็เพิ่มจำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตรเป็นสองเท่าเช่นเดียวกัน อัตราส่วนเหล่านี้ไม่ให้ความจำนวนการชนที่แน่นอนจากภาพนิ่ง
ตัวอย่างแก๊สคงที่ถูกบีบอัดจาก 180 เป็น 60 ซม.³ ที่อุณหภูมิเดียวกัน จงหาปัจจัยที่เพิ่มขึ้นของจำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตร ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ข้อมูล已知 → แบบจำลอง → ความสัมพันธ์ → แทนค่า → หน่วยและการตีความ
ตัวอย่างแก๊สที่มีปริมาณคงที่ถูกบีบอัดจาก 180 เป็น 60 cm³ ที่อุณหภูมิเท่าเดิม จงหาปัจจัยที่เพิ่มจำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตร
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 3 .已知: ก๊าซคงที่ที่ถูกบีบอัดจาก 180 เป็น 60 ซม.^3 ที่อุณหภูมิคงที่ ปัจจัยปริมาตร = 180/60 = 3 ดังนั้นจำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตรเพิ่มขึ้นเป็น 3 เท่า โอกาสในการชนกันจึงเพิ่มขึ้นตาม accordingly
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- อย่าบอกว่าความเข้มข้นที่สูงขึ้นลดพลังงานก่อกวนหรือว่าทุกการชนจะทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เสมอไป การวิเคราะห์ความดันเกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นแบบแก๊ส การเปลี่ยนแปลงปริมาตรตัวทำละลาย อุณหภูมิที่ผันแปร และสปีชีส์เคมีที่เปลี่ยนไปอาจทำให้การเปรียบเทียบแบบจำลองอย่างง่ายผิดพลาดได้ แบบจำลองอธิบายทิศทางของการเปลี่ยนแปลง แต่อัตราส่วนเชิงตัวเลขที่แม่นยำของอัตราจำเป็นต้องมีสมมติฐานที่ระบุไว้หรือหลักฐานการวัด
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นจำเป็นต้องลดพลังงานกัมมันต์ ข้ออ้างนี้ไม่ถูกต้อง: ความเข้มข้นเปลี่ยนแปลงจำนวนครั้งการชนของอนุภาคเท่านั้น ไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานที่แต่ละการชนต้องใช้เพื่อสำเร็จได้ มีเพียงตัวเร่งปฏิกิริยาเท่านั้นที่ลดพลังงานกัมมันต์ได้ โดยเสนอเส้นทางใหม่
ทฤษฎีการชน: ความเข้มข้นและความดันแก๊สที่ทำปฏิกิริยา: แยกความถี่ออกจากพลังงานการชน ที่อุณหภูมิคงที่ การเพิ่มความเข้มข้นเพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่เร็วขึ้นหรือมีพลังงานมากขึ้น Each ในแบบจำลองพื้นฐานที่มีคู่ชนหนึ่งตัวถูกตรึงไว้ การเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคอีกตัวหนึ่งเป็นสองเท่าสามารถเพิ่มโอกาสในการพบเจอเป็นสองเท่าได้ ไม่ใช่กฎอัตราวัดผลที่เป็นสากลสำหรับทุกกลไกหรือการเปลี่ยนแปลงทั้งสองสารตั้งต้นพร้อมกัน ปฏิกิริยาแต่ละชนิดต้องการหลักฐานที่เหมาะสมสำหรับความสัมพันธ์เชิงสัดส่วนที่แม่นยำ
การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นจำเป็นต้องลดพลังงานกระตุ้นลง
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นเปลี่ยน HOW OFTEN อนุภาคชนกัน; มันไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานที่จำเป็นต่อการชนแต่ละครั้งเพื่อให้สำเร็จได้ มีเพียงตัวเร่งปฏิกิริยาเท่านั้นที่ลดพลังงานก่อกวน - โดยการให้เส้นทางใหม่
ความถี่ที่อนุภาคทำปฏิกิริยากันชนกันภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด: เขียนคำศัพท์ทางเทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความถี่ของการชน หมายความว่า ความถี่ที่อนุภาคทำปฏิกิริยากันชนกันภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด