Nâng cao: dự đoán phản ứng trước một nhiễu loạn cân bằng
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| Le Chatelier’s Principle/lə ˈtʃeɪtlɪəz ˈprɪnsɪpl/ | nguyên lý Le Chatelier |
| equilibrium shift/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm ʃɪft/ | sự dịch chuyển cân bằng |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Level Cao: Hỗn hợp cân bằng sẽ đáp ứng khi một điều kiện thay đổi. Đáp ứng của nó Opposition lại sự xáo trộn, nhưng không nhất thiết khôi phục lại chính xác các lượng ban đầu.
- 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
- Lượng cân bằng phụ thuộc vào điều kiện phản ứng. Nguyên lý Le Chatelier phát biểu rằng khi một hệ đang ở trạng thái cân bằng bị xáo trộn, nó sẽ phản ứng để triệt tiêu sự thay đổi đó. Sau khi thay đổi nồng độ, nhiệt độ hoặc áp suất khí tham gia phản ứng, hệ thống sẽ điều chỉnh cho đến khi tốc độ thuận và nghịch lại bằng nhau. Dự đoán định hướng ưu tiên theo phương trình và điều kiện đã thay đổi. Toàn bộ phần nguồn này chỉ dành cho cấp cao hơn.
- Nguyên lý Le Chatelier: Một hệ cân bằng phản ứng với sự xáo trộn theo hướng triệt tiêu nó; chuyển dịch cân bằng: Sự điều chỉnh thành phần tổng thể về phía cân bằng mới sau khi các điều kiện thay đổi.
Sau khi bị xê dịch, phát biểu nào mô tả một cân bằng mới?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sau khi bị nhiễu loạn, hệ thống dịch chuyển cho đến khi tốc độ thuận và ngược khớp lại - sự cân bằng này định nghĩa trạng thái cân bằng mới. Chiều được ưu tiên không diễn ra đơn lẻ, và nồng độ mới thường khác so với nồng độ ban đầu.
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 hệ đã ở trạng thái cân bằng, xác định một thay đổi được áp đặt và chọn quy tắc phản ứng phù hợp. Tăng nồng độ chất tham gia ưu tiên tiêu thụ nó; loại bỏ sản phẩm ưu tiên tạo thêm. Làm nóng ưu tiên chiều thu nhiệt. Nén cân bằng khí ưu tiên phía có ít phân tử khí hơn. Đây là các phản ứng về thành phần, không đồng nghĩa với việc mọi phản ứng nhanh hơn đều tạo ra năng suất cuối cùng lớn hơn.
- Sử dụng phương trình cung cấp, hướng năng lượng thuận, trạng thái và dữ liệu trước/sau. Đánh dấu mũi tên chuyển dịch như sự điều chỉnh ròng về phía cân bằng mới, không phải sự ngừng phản ứng ngược. Giữ nguyên các điều kiện khác đã nêu. Chất xúc tác thích hợp làm tăng cả hai tốc độ và giảm thời gian đạt cân bằng mà không làm thay đổi thành phần cân bằng cuối cùng tại các điều kiện cố định. Phần GCSE này không yêu cầu biểu thức hằng số cân bằng hay tính toán hằng số cụ thể.
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: hỗn hợp một-đến-một được cung cấp ban đầu chứa 40 hạt A và 60 hạt B tại cân bằng. Sau một thay đổi được áp đặt và thiết lập lại cân bằng, nó chứa 30 A và 70 B. Tăng ròng của B là mười, do đó phản ứng quan sát được ưu tiên sản phẩm. Tổng vẫn giữ 100 trong mô hình chuyển đổi kín đã nêu. Dữ liệu này cho thấy hướng chuyển dịch nhưng đơn lẻ không xác định được điều kiện nào đã bị thay đổi.
Hỗn hợp được cung cấp thay đổi từ 55 sang 68 hạt sản phẩm sau khi thiết lập lại cân bằng. Tìm số lần tăng hạt sản phẩm. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thế số → đơn vị và diễn giải.
Hỗn hợp cung cấp thay đổi từ 55 đến 68 hạt sản phẩm sau khi thiết lập lại cân bằng. Tìm độ tăng số lượng sản phẩm.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 13 hạt. Đã biết: số lượng sản phẩm thay đổi từ 55 sang 68 hạt. Độ tăng = 68 - 55 = 13 hạt. Sự dịch chuyển ưu tiên sản phẩm, nhưng sự nhiễu loạn chỉ bị bù trừ một phần - không bị triệt tiêu hoàn toàn.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Không mô tả sự triệt tiêu là hoàn toàn triệt tiêu hoàn toàn sự xáo trộn ban đầu. Chất xúc tác không được coi là việc bổ sung nồng độ chất tham gia. Chuyển dịch về phía sản phẩm không có nghĩa là tất cả chất tham gia đã bị tiêu thụ, và tốc độ bằng nhau tại cân bằng mới không yêu cầu tỷ lệ hỗn hợp cũ. Các nhiễu loạn khác nhau có thể tạo ra cùng một hướng thay đổi thành phần quan sát được.
- 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.
Chống lại sự xáo trộn luôn khôi phục đúng từng nồng độ ban đầu. Khẳng định này sai: Hệ thống chống lại sự xáo trộn CHỈ MỘT PHẦN: nó di chuyển theo hướng ngược lại nhưng settling (lắng xuống) tại các nồng độ mới. Hỗn hợp ban đầu không được khôi phục - thay vào đó, một cân bằng mới được thiết lập.
Cấp cao hơn: dự đoán phản ứng đối với sự xáo trộn cân bằng: Bắt đầu với hệ đã ở trạng thái cân bằng, xác định một thay đổi được áp đặt và chọn quy tắc phản ứng phù hợp. Tăng nồng độ chất tham gia ưu tiên tiêu thụ nó; loại bỏ sản phẩm ưu tiên tạo thêm. Làm nóng ưu tiên chiều thu nhiệt. Nén cân bằng khí ưu tiên phía có ít phân tử khí hơn. Đây là các phản ứng về thành phần, không đồng nghĩa với việc mọi phản ứng nhanh hơn đều tạo ra năng suất cuối cùng lớn hơn.
Chống lại sự xê dịch luôn khôi phục chính xác mọi nồng độ ban đầu.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Hệ thống chỉ bù trừ một PHẦN sự nhiễu loạn: nó di chuyển theo hướng ngược lại nhưng ổn định ở nồng độ mới. Hỗn hợp ban đầu không được phục hồi - thay vào đó, một trạng thái cân bằng mới được thiết lập.
Hệ cân bằng phản ứng lại với sự xê dịch theo hướng chống lại nó: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nguyên lý Le Chatelier nghĩa là hệ cân bằng phản ứng lại với sự xê dịch theo hướng chống lại nó.