Cân bằng động: tốc độ bằng nhau, phản ứng tiếp tục diễn ra
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| closed system/kləʊzd ˈsɪstəm/ | Hệ kín |
| dynamic equilibrium/daɪˈnæmɪk ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | cân bằng động |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một bình phản ứng kín có thể cho thấy thành phần không đổi trong khi các hạt vẫn phản ứng theo cả hai chiều. Sự cân bằng giữa tốc độ giữ cho tổng lượng không thay đổi.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Khi một phản ứng thuận nghịch xảy ra trong thiết bị ngăn chặn sự thoát ra của chất tham gia và sản phẩm, cân bằng đạt được khi phản ứng thuận và nghịch xảy ra với tốc độ đúng bằng nhau. Trạng thái này mang tính động: cả hai chiều vẫn tiếp diễn. Ở điều kiện cố định, lượng chất tham gia và sản phẩm giữ nguyên, nhưng chúng không nhất thiết phải bằng nhau. Một hệ kín ngăn chặn sự mất mát vật chất; nó không nhất thiết ngăn chặn sự truyền tải năng lượng để duy trì nhiệt độ cố định.
- Cân bằng động: Trạng thái của hệ thống kín với tốc độ phản ứng thuận và nghịch tiếp diễn bằng nhau; Hệ thống kín: Hệ thống ngăn chặn sự thoát ra hoặc đi vào của chất tham gia và sản phẩm trong so sánh được nêu.
Cặp nào phải bằng nhau tại cân bằng động?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cân bằng hóa học là động: phản ứng thuận và nghịch tiếp tục diễn ra với TỐC ĐỘ BẰNG NHAU, nên nồng độ giữ ổn định. Bản thân nồng độ thường không bằng nhau, và khối lượng bằng nhau là không liên quan.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Bắt đầu với chủ yếu là chất tham gia, tốc độ thuận có thể cao trong khi tốc độ nghịch ban đầu thấp. Khi sản phẩm tích lũy, phản ứng nghịch trở nên khả thi thường xuyên hơn cho đến khi tốc độ khớp nhau theo mô hình đã nêu. Đồ thị tốc độ phản ứng nên thể hiện sự hội tụ về cùng một tốc độ khác không. Đồ thị thành phần có thể đi ngang ở mức lượng chất tham gia và sản phẩm khác nhau. Xác định đại lượng nào nằm trên trục tọa độ trước khi khẳng định hai đường cong phải cắt nhau.
- Sử dụng mô hình đếm hạt gốc hoặc dữ liệu cung cấp với điều kiện cố định và không mất vật chất. Đếm số lần xảy ra phản ứng thuận và nghịch trong các khoảng thời gian bằng nhau. Hiệu số của chúng cho sự thay đổi ròng đối với mô hình A ⇌ B 1:1. Không xây dựng thiết bị hóa học kín có gia nhiệt để minh họa ý tưởng này; các sắp xếp minh họa an toàn trong phòng thí nghiệm đòi hỏi phương án chứa đựng và kiểm soát nhiệt độ được phê duyệt. Mô hình đếm minh họa sự cân bằng mà không chứng minh một định luật tốc độ hóa học thực tế cụ thể nào.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: trong mô hình A ⇌ B kín, 18 lần phản ứng thuận và 18 lần phản ứng nghịch xảy ra trong một giây. Sự thay đổi ròng của B = 18 − 18 = 0 ngay cả khi 36 sự kiện phản ứng xảy ra. Nếu còn lại trung bình 70 hạt A và 30 hạt B, những lượng không bằng nhau này tương thích với cân bằng. Trong một khoảng thời gian trước đó với 20 lần phản ứng thuận và 12 lần phản ứng nghịch, lượng B tăng ròng lên tám và mô hình chưa đạt cân bằng.
Trong mô hình A ⇌ B 1:1, 22 lần phản ứng thuận và 22 lần phản ứng nghịch xảy ra trong một giây. Tìm sự thay đổi ròng của số lượng B. Sử dụng cùng một quy trình: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải.
Trong mô hình A ⇌ B tỷ lệ 1:1, 22 sự kiện thuận và 22 sự kiện nghịch xảy ra trong một giây. Tìm sự thay đổi ròng của số lượng B.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 0 hạt. Đã biết: 22 phản ứng thuận và 22 phản ứng nghịch mỗi giây trong mô hình A-B 1:1. Sự thay đổi ròng của B = thuận - nghịch = 22 - 22 = 0 hạt mỗi giây. Ba mươi sáu sự kiện xảy ra khi số đếm không thay đổi - đó là "động".
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Lượng không đổi không có nghĩa là các hạt đứng yên hay phản ứng đã dừng. Hệ chảy mở ổn định cũng có thể có lượng đo được không đổi, do đó sự không đổi đơn thuần không thiết lập cân bằng hệ kín. Khối lượng, nồng độ và số phân tử bằng nhau không phải là sự bằng nhau bắt buộc: chính tốc độ mới là yếu tố đó. Dự báo thay đổi điều kiện được tách riêng chỉ dành cho level cao hơn.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Tại cân bằng động, cả hai phản ứng hóa học đều đã dừng lại. Tuyên bố này sai: Cân bằng động có nghĩa là các phản ứng tiếp tục diễn ra theo cả hai chiều với tốc độ bằng nhau. Mọi thứ vẫn diễn ra ở cấp độ hạt; chỉ có sự thay đổi RÕ RÀNG quan sát được mới bằng không.
Cân bằng động: tốc độ bằng nhau, phản ứng tiếp diễn: Bắt đầu với chủ yếu là chất tham gia, tốc độ thuận có thể cao trong khi tốc độ nghịch ban đầu thấp. Khi sản phẩm tích lũy, phản ứng nghịch trở nên khả thi thường xuyên hơn cho đến khi tốc độ khớp nhau theo mô hình đã nêu. Đồ thị tốc độ phản ứng nên thể hiện sự hội tụ về cùng một tốc độ khác không. Đồ thị thành phần có thể đi ngang ở mức lượng chất tham gia và sản phẩm khác nhau. Xác định đại lượng nào nằm trên trục tọa độ trước khi khẳng định hai đường cong phải cắt nhau.
Tại cân bằng động, cả hai phản ứng hóa học đều đã dừng lại.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cân bằng động có nghĩa là các phản ứng tiếp tục diễn ra theo cả hai hướng với tốc độ bằng nhau. Mọi thứ vẫn diễn ra ở cấp độ hạt; chỉ có sự thay đổi RÒNG quan sát được bằng không.
Một trạng thái hệ kín với tốc độ phản ứng thuận và nghịch liên tục bằng nhau: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
cân bằng động nghĩa là một trạng thái hệ kín với tốc độ phản ứng thuận và nghịch liên tục bằng nhau.