Bagian: Kimia
Tujuan pelajaran
- pendidikan: terus merumuskan konsep “laju reaksi kimia”, memperoleh rumus untuk menghitung laju reaksi homogen dan heterogen, mempertimbangkan faktor-faktor apa saja yang menentukan laju reaksi kimia;
- mengembangkan: belajar mengolah dan menganalisis data eksperimen; dapat mengetahui hubungan antara laju reaksi kimia dan faktor eksternal;
- pendidikan: melanjutkan pengembangan keterampilan komunikasi selama kerja berpasangan dan kelompok; memusatkan perhatian siswa pada pentingnya pengetahuan tentang laju reaksi kimia yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari (korosi logam, asam susu, pembusukan, dll.)
Alat peraga :D. proyektor multimedia, komputer, slide tentang isu-isu utama pelajaran, CD “Cyril dan Methodius”, tabel di atas meja, laporan laboratorium, peralatan laboratorium dan reagen;
Metode pengajaran: reproduksi, penelitian, pencarian sebagian;
Bentuk organisasi kelas: percakapan, kerja praktek, pekerjaan mandiri, pengujian;
Bentuk organisasi karya mahasiswa: frontal, individu, kelompok, kolektif.
1. Organisasi kelas
Kesiapan kelas untuk bekerja.
2. Persiapan tahap utama penguasaan materi pendidikan. Pengaktifan latar belakang pengetahuan dan keterampilan(Slide 1, lihat presentasi pelajaran).
Topik pelajarannya adalah “Laju reaksi kimia. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia.”
Tugas: mencari tahu berapa laju reaksi kimia dan faktor-faktor apa saja yang menentukannya. Dalam pembelajaran kita akan mengenal teori permasalahan pada topik di atas. Dalam praktiknya, kami akan mengkonfirmasi beberapa asumsi teoretis kami.
Prediksi aktivitas siswa
Kerja aktif siswa menunjukkan kesiapannya dalam mempersepsikan topik pelajaran. Siswa membutuhkan pengetahuan tentang laju reaksi kimia dari mata pelajaran kelas 9 (komunikasi intra mata pelajaran).
Mari kita bahas pertanyaan-pertanyaan berikut (frontal, slide 2):
- Mengapa kita membutuhkan pengetahuan tentang laju reaksi kimia?
- Contoh apa yang dapat memastikan bahwa reaksi kimia terjadi pada kecepatan yang berbeda?
- Bagaimana kecepatan gerak mekanis ditentukan? Apa satuan ukuran kecepatan ini?
- Bagaimana cara menentukan laju reaksi kimia?
- Kondisi apa yang harus diciptakan agar reaksi kimia dapat dimulai?
Mari kita lihat dua contoh (guru melakukan percobaan).
Di atas meja ada dua tabung reaksi, satu berisi larutan alkali (KOH), satu lagi berisi paku; Tuangkan larutan CuSO4 ke dalam kedua tabung reaksi. Apa yang kita amati?
Prediksi aktivitas siswa
Dengan menggunakan contoh, siswa menilai kecepatan reaksi dan menarik kesimpulan yang tepat. Catatlah reaksi yang dilakukan di papan tulis (dua siswa).
Pada tabung reaksi pertama reaksi terjadi seketika, pada tabung kedua belum terlihat adanya perubahan.
Mari kita buat persamaan reaksi (dua siswa menulis persamaan di papan tulis):
- CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4 ; Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
- Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
Kesimpulan apa yang dapat kita ambil dari reaksi yang dilakukan? Mengapa satu reaksi terjadi seketika, sedangkan reaksi lainnya lambat? Untuk melakukan ini, perlu diingat bahwa ada reaksi kimia yang terjadi di seluruh volume ruang reaksi (dalam gas atau larutan), dan ada pula yang hanya terjadi pada permukaan kontak zat (pembakaran). padat dalam gas, interaksi logam dengan asam, garam dari logam yang kurang aktif).
Prediksi aktivitas siswa
Berdasarkan hasil percobaan yang diperlihatkan, siswa menyimpulkan: reaksi 1 homogen, dan reaksi
2 – heterogen.
Laju reaksi ini akan ditentukan secara matematis dengan cara yang berbeda.
Ilmu yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia disebut kinetika kimia.
3. Asimilasi pengetahuan dan metode tindakan baru(Geser 3)
Laju suatu reaksi ditentukan oleh perubahan jumlah zat tiap satuan waktu
Di satuan V
(untuk homogen)
Per satuan permukaan kontak zat S (untuk heterogen)
Jelasnya, dengan definisi ini, laju reaksi tidak bergantung pada volume dalam sistem homogen dan pada luas kontak reagen dalam sistem heterogen.
Prediksi aktivitas siswa
Tindakan aktif siswa dengan objek belajar. Memasukkan tabel ke dalam buku catatan.
Ada dua hal yang mengikuti dari ini poin penting(slide 4):
2) nilai kecepatan yang dihitung akan bergantung pada zat yang menentukannya, dan pilihan zat tersebut bergantung pada kenyamanan dan kemudahan mengukur kuantitasnya.
Misalnya, untuk reaksi 2H 2 + O 2 = 2H 2 O: υ (oleh H 2) = 2 υ (oleh O 2) = υ (oleh H 2 O)
4. Pemantapan pengetahuan dasar tentang laju reaksi kimia
Untuk mengkonsolidasikan materi yang dibahas, mari kita selesaikan masalah perhitungan.
Prediksi aktivitas siswa
Pemahaman utama dari pengetahuan yang diperoleh tentang kecepatan reaksi. Kebenaran solusi masalah.
Tugas (slide 5). Reaksi kimia terjadi dalam larutan menurut persamaan: A + B = C. Konsentrasi awal: zat A - 0,80 mol/l, zat B - 1,00 mol/l. Setelah 20 menit, konsentrasi zat A turun menjadi 0,74 mol/l. Tentukan: a) laju reaksi rata-rata untuk periode waktu tertentu;
b) konsentrasi zat B setelah 20 menit. Solusi (Lampiran 4, slide 6).
5. Asimilasi pengetahuan dan metode tindakan baru(melakukan pekerjaan laboratorium pada saat pengulangan dan mempelajari materi baru, langkah demi langkah, Lampiran 2).
Kita tahu bahwa laju reaksi kimia dipengaruhi oleh berbagai faktor. Yang?
Prediksi aktivitas siswa
Mengandalkan pengetahuan kelas 8-9, mencatat di buku catatan saat mempelajari materi. Mereka daftar (slide 7):
Sifat zat yang bereaksi;
Suhu;
Konsentrasi reaktan;
Aksi katalis;
Permukaan kontak zat yang bereaksi (dalam reaksi heterogen).
Pengaruh semua faktor ini terhadap laju reaksi dapat dijelaskan dengan menggunakan teori sederhana - teori tumbukan (slide 8). Ide utamanya adalah ini: reaksi terjadi ketika partikel-partikel reaktan yang memiliki energi tertentu bertabrakan.
Dari sini kita dapat menarik kesimpulan:
- Semakin banyak partikel reaktan, semakin dekat jaraknya satu sama lain, semakin besar kemungkinannya untuk bertumbukan dan bereaksi.
- Mereka hanya menimbulkan reaksi tumbukan efektif, itu. hubungan-hubungan di mana “hubungan-hubungan lama” dihancurkan atau dilemahkan dan oleh karena itu “hubungan-hubungan baru” dapat dibentuk. Namun untuk ini, partikel harus memiliki energi yang cukup.
Kelebihan energi minimum (di atas energi rata-rata partikel dalam sistem) yang diperlukan untuk tumbukan efektif partikel dalam sistem) yang diperlukan untuk tumbukan efektif partikel reagen disebutenergi aktivasi E A.
Prediksi aktivitas siswa
Memahami konsep dan menuliskan definisinya di buku catatan.
Jadi, pada jalur semua partikel yang memasuki reaksi, terdapat penghalang energi tertentu yang sama dengan energi aktivasi. Jika kecil maka banyak partikel yang berhasil mengatasinya. Dengan hambatan energi yang besar, diperlukan energi tambahan untuk mengatasinya, terkadang “dorongan” yang baik saja sudah cukup. Saya menyalakan lampu roh - saya memberikan energi tambahan E A, diperlukan untuk mengatasi penghalang energi dalam reaksi antara molekul alkohol dan molekul oksigen.
Mari kita pertimbangkan faktor, yang mempengaruhi kecepatan reaksi.
1) Sifat zat yang bereaksi(slide 9). Sifat zat yang bereaksi dipahami sebagai komposisi, struktur, pengaruh timbal balik atom dalam zat anorganik dan organik.
Besarnya energi aktivasi suatu zat merupakan faktor yang mempengaruhi pengaruh sifat zat yang bereaksi terhadap laju reaksi.
Arahan.
Perumusan kesimpulan independen (Lampiran 3 di rumah)
Selama kelas
I. Organisasi awal pelajaran.
II. Persiapan tahap utama pelajaran.
AKU AKU AKU. Konkretisasi pengetahuan, konsolidasi metode tindakan, sistematisasi pengetahuan tentang pola yang dapat digunakan untuk mengendalikan reaksi kimia.
IV. Menyimpulkan pelajaran, informasi tentang pekerjaan rumah.
I. Organisasi awal pelajaran
Tugas panggung: mempersiapkan siswa untuk bekerja di kelas.
Guru: Hari ini kita akan terus mempelajari topik “Laju reaksi kimia” dan mencari tahu apakah seseorang, yang memiliki pengetahuan tertentu, dapat mengendalikan reaksi kimia. Untuk mengatasi masalah ini, kita pergi ke laboratorium virtual. Untuk memasukinya, Anda perlu menunjukkan pengetahuan Anda tentang laju reaksi kimia.
II. Persiapan tahap utama pelajaran
Tujuan panggung: pemutakhiran pengetahuan dan keterampilan dasar, menjamin motivasi siswa dan penerimaan tujuan pembelajaran.
Memperbarui pengetahuan siswa
Guru mengatur percakapan frontal:
Pertanyaan 1: Apa yang dipelajari kinetika kimia?
Jawaban yang disarankan: kinetika kimia adalah ilmu tentang pola reaksi kimia yang terjadi sepanjang waktu.
Pertanyaan 2: reaksi dapat dibagi menjadi dua kelompok tergantung pada keadaan bahan kimianya?
Jawaban yang disarankan: jika reaksi kimia terjadi dalam medium homogen, seperti larutan atau fasa gas, maka disebut homogen. Dan jika suatu reaksi terjadi antara zat-zat yang keadaan agregasinya berbeda, maka disebut heterogen.
Pertanyaan 3: bagaimana cara menentukan laju reaksi heterogen?
Jawaban yang disarankan: laju reaksi heterogen didefinisikan sebagai perubahan jumlah zat per satuan waktu pada satuan luas permukaan (siswa menuliskan rumusnya di papan tulis)
Pertanyaan 4: Bagaimana cara menentukan laju reaksi homogen?
Jawaban yang disarankan: Laju reaksi homogen didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi salah satu zat per satuan waktu (siswa menuliskan rumusnya di papan tulis).
Guru: Sekarang, dengan menggunakan pengalaman hidup Anda, misalkan:
Pertanyaan 5: Mana yang lebih cepat terbakar: papan kayu atau serpihan kayu?
Jawaban yang disarankan: serpihan kayu akan terbakar lebih cepat. 
Pertanyaan 6: Di manakah batu bara akan terbakar lebih cepat: di udara atau di oksigen?
Jawaban yang disarankan: Batubara akan terbakar lebih cepat jika terkena oksigen.
AKU AKU AKU. Konkretisasi pengetahuan, konsolidasi metode tindakan, sistematisasi pengetahuan tentang pola-pola yang dengannya reaksi kimia dapat dikendalikan.
Tugas panggung: menjamin asimilasi pengetahuan dan metode tindakan melalui pengorganisasian kegiatan aktif dan produktif siswa.
Cerita pengantar guru (disertai presentasi komputer):
Guru: Menggunakan pengalaman hidup Anda, tebakan Anda benar. Memang, laju reaksi kimia bergantung pada banyak faktor. Yang utama adalah: sifat dan konsentrasi zat yang bereaksi, tekanan, suhu, permukaan kontak zat yang bereaksi, kerja katalis.
Kami juga akan menggunakan informasi dari buku teks saat kami bekerja.
Siswa, di bawah bimbingan seorang guru, memecahkan setiap masalah eksperimen, dan guru, dengan menggunakan presentasi komputer, mengarahkan siswa pada kesimpulan yang masuk akal.
Hasil:
Memperbaiki materi.
Soal: zat diambil untuk bereaksi pada suhu 40 C, kemudian dipanaskan hingga 70 C. Bagaimana perubahan laju reaksi kimia jika koefisien suhunya 2?
Jawaban: laju reaksi kimia akan meningkat 8 kali lipat.
Guru: Jadi, kesimpulan apa yang bisa kita tarik: bisakah seseorang mengendalikan kecepatan reaksi?
Jawaban yang disarankan: Ya, bisa, jika dia mempunyai pengetahuan tentang kinetika kimia.
IV. Menyimpulkan pelajaran, informasi tentang pekerjaan rumah
Tujuan panggung: mengevaluasi pekerjaan dalam pelajaran dan menunjukkan pentingnya pekerjaan yang dilakukan untuk studi topik selanjutnya.
Guru: Mari kita ingat jalannya pelajaran, apa yang kita pelajari hari ini, apa yang kita pelajari?
Cerminan. Pernyataan siswa.
Guru: pekerjaan rumah: paragraf 6.1, pelajari informasi di tabel. Selesaikan latihan 5, 6, 8 di halaman 108-109.
Peta teknologi pelajaran “Laju reaksi kimia”
|
Poin utama dari peta teknologi |
Bagian umum wajib |
|||||
|
Nama disiplin ilmu |
||||||
|
Topik pelajaran |
Laju reaksi kimia |
|||||
|
Jenis dan jenis kegiatan |
Pelajaran gabungan Pengulangan, ceramah |
|||||
|
Tujuan pelajaran (hasil belajar sesuai yang diharapkan) |
Sebagai hasil dari pelajaran, siswa: terus merumuskan konsep “laju reaksi kimia”, mencari tahu faktor-faktor apa saja yang menentukan laju reaksi kimia; terus mempelajari cara mengolah dan menganalisis data eksperimen; mengetahui hubungan antara laju reaksi kimia dan faktor eksternal; terus mengembangkan keterampilan komunikasi selama kerja berpasangan dan kelompok; fokus pada pentingnya pengetahuan tentang laju reaksi kimia yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari (korosi logam, asam susu, pembusukan, dll.) memperkuat kemampuan bekerja dengan manual elektronik, tabel, bahan referensi, literatur tambahan |
|||||
|
Metode pengajaran |
Sebagian - pencarian (reproduksi) |
|||||
|
Kompetensi yang terbentuk (kompetensi umum (GC) dan kompetensi profesional (PC)) |
Umum: merumuskan pedoman nilai Anda sehubungan dengan disiplin ilmu dan bidang kegiatan yang dipelajari; mampu mengambil keputusan dan bertanggung jawab atas konsekuensinya; menerapkan lintasan pendidikan individu dengan mempertimbangkan ketentuan Umum dan norma; memiliki jenis yang berbeda aktivitas bicara. Profesional: memiliki keterampilan bekerja dengan berbagai sumber informasi (panduan elektronik, internet, kamus, buku referensi, buku, buku teks); mencari, mengekstrak, menganalisis, dan memilih secara mandiri apa yang diperlukan untuk solusinya tugas pendidikan informasi; menavigasi arus informasi, mampu secara sadar memahami informasi; memiliki keterampilan dalam menggunakan perangkat informasi (PC, printer); menerapkan teknologi informasi dan telekomunikasi untuk memecahkan masalah pendidikan: perekaman audio dan video, surel, Internet; mampu menerapkan pengetahuan yang diperoleh dalam praktik. |
|||||
|
Tesaurus bidang pelajaran |
Kinetika kimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia. Sistem dalam kimia adalah zat atau kumpulan zat yang diteliti. Fase adalah bagian dari suatu sistem yang dipisahkan dari bagian lainnya oleh suatu antarmuka. Sistem homogen (seragam) - sistem yang terdiri dari satu fase. Sistem heterogen (tidak seragam) adalah sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih. Laju reaksi kimia homogen adalah banyaknya suatu zat yang bereaksi atau terbentuk sebagai hasil reaksi per satuan waktu dalam satuan volume sistem. Laju reaksi kimia heterogen adalah banyaknya suatu zat yang bereaksi atau terbentuk sebagai hasil reaksi per satuan waktu per satuan permukaan antarmuka. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi: Sifat zat yang bereaksi; Konsentrasi reaktan; Suhu; Kehadiran katalis. Katalis adalah suatu zat yang mengubah (meningkatkan) laju suatu reaksi, namun tidak dikonsumsi sebagai akibat dari reaksi tersebut. Inhibitor adalah zat yang mengubah (memperlambat) laju reaksi, namun tidak dikonsumsi sebagai akibat dari reaksi tersebut. Enzim (enzim) adalah katalis biologis. Hukum aksi massa. |
|||||
|
Sarana yang digunakan, termasuk. alat TIK |
Terminal komputer, proyektor multimedia, layar demonstrasi, laptop, speaker, 15 komputer pribadi, disk dengan presentasi dan eksperimen hidrolisis garam; literatur dasar dan tambahan |
|||||
|
Koneksi interdisipliner dan hubungan seksual |
Interdisipliner: biologi (reaksi kimia dalam organisme hidup), fisika (konsep efek termal dari reaksi, pengaruh faktor fisik pada laju reaksi kimia) |
|||||
|
Sumber daya pendidikan (termasuk Internet) |
Sistem e-learning "Academy-Media", situs kimia XuMuk.ru, Alhimik.ru, Informasi berguna tentang kimia, literatur dasar dan tambahan |
|||||
|
Tahapan pelajaran |
Durasi panggung |
hasil |
Kriteria dan metode penilaian |
Fungsi guru |
Organisasi kegiatan kemahasiswaan |
|
|
Organisasi awal pelajaran |
Salam Memeriksa persiapan siswa untuk kelas Kesiapan peralatan Meluncurkan sistem EO Penentuan Siswa yang Absen |
Salam Petugas jaga memanggil siswa yang tidak hadir |
||||
|
Memeriksa pekerjaan rumah |
Mengeluarkan kartu dengan tugas individu, menampilkan tugas untuk seluruh kelompok |
Menyelesaikan tugas, pengujian mandiri dan pengujian berpasangan |
||||
|
Tahap mempersiapkan siswa untuk asimilasi materi baru secara aktif dan sadar |
Mengumumkan topik pelajaran dan menentukan tujuannya |
Menulis topik di buku catatan Cari topik yang relevan di sistem EO |
||||
|
Memperbarui pengetahuan, tahap motivasi |
Percakapan depan Menanyakan pertanyaan Manajemen Diskusi |
Menjawab pertanyaan, saling melengkapi jawaban |
||||
|
Tahap asimilasi pengetahuan baru |
Menerbitkan tugas ke panduan elektronik, konsultasi |
Bekerja dengan manual elektronik |
||||
|
Tes utama perolehan pengetahuan |
Menerbitkan tugas, memantau penyelesaian |
Menyelesaikan tugas |
||||
|
Konsolidasi pengetahuan primer |
Demonstrasi eksperimen pada topik menggunakan proyektor dan layar |
Pengamatan Menyusun persamaan reaksi |
||||
|
Kontrol dan uji diri pengetahuan. Tahap pengendalian reflektif |
Kontrol penulisan persamaan, evaluasi, generalisasi |
Tes mandiri, kesimpulan |
||||
|
Menyimpulkan pelajaran |
Menganalisis keberhasilan pencapaian tujuan pembelajaran Penilaian prospek kerja di masa depan |
|||||
|
Informasi tentang pekerjaan rumah, petunjuk cara menyelesaikannya |
Mengeluarkan pekerjaan rumah Melakukan petunjuk pelaksanaannya |
Mencatat pekerjaan rumah, pertanyaan untuk memperjelasnya |
||||
O.I. Ivanova, guru kimia, MBOU “Sekolah Menengah Napolnokotyakskaya”, distrik Kanashsky di Republik Chechnya
Pelajaran "Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia"
Tujuan pelajaran: studi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia
Tugas:
mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi laju reaksi kimia
mengajar menjelaskan pengaruh masing-masing faktor;
merangsang aktivitas kognitif siswa dengan menciptakan situasi masalah;
membentuk kompetensi anak sekolah (pendidikan, kognitif, komunikatif, kesehatan);
meningkatkan keterampilan praktis siswa.
Jenis pelajaran: dialogis masalah.
Bentuk pekerjaan: kelompok, individu.
Peralatan dan reagen: set tabung reaksi, dudukan tabung reaksi, dudukan, lampu alkohol, serpihan, korek api, butiran seng, bubuk seng, bubuk oksida tembaga, magnesium, larutan asam sulfat (larutan 10%), hidrogen peroksida, kalium dikromat, tembaga sulfat, paku besi , natrium hidroksida, kapur.
Selama kelas:
tahap pertama:
Panggilan: Hallo teman-teman! Hari ini kami akan memperkenalkan diri kami sebagai ilmuwan riset. Namun sebelum kita mulai mempelajari materi baru, saya ingin mendemonstrasikan percobaan kecil. Silakan lihat papan dan buatlah tebakan Anda tentang jalannya reaksi berikut:
A) tembaga dan besi sulfat;
B) larutan tembaga sulfat dan kalium hidroksida
Akankah reaksi ini terjadi? Silakan pergi ke papan tulis dan tuliskan persamaan reaksi-reaksi ini.
Mari kita lihat contoh berikut (guru melakukan percobaan).
Ada dua tabung reaksi di atas meja, keduanya berisi larutan tembaga sulfat, tetapi satu tabung reaksi berisi tambahan natrium klorida, kami memasukkan butiran aluminium ke dalam kedua tabung reaksi; Apa yang kita amati?
MASALAH: Mengapa pada kasus kedua kita tidak melihat tanda-tanda reaksi? Apakah asumsi kita salah?
KESIMPULAN: Reaksi kimia terjadi dengan kecepatan berbeda. Beberapa berkembang secara perlahan, selama berbulan-bulan, seperti korosi pada besi atau fermentasi jus anggur, yang menghasilkan anggur. Lainnya selesai dalam beberapa minggu atau hari, seperti fermentasi alkohol glukosa. Ada pula yang berakhir dengan sangat cepat, seperti pengendapan garam yang tidak larut, dan ada pula yang terjadi secara instan, seperti ledakan.
Hampir seketika, dengan sangat cepat, banyak reaksi terjadi dalam larutan air: ini adalah reaksi ionik yang terjadi dengan pembentukan endapan, gas, atau reaksi netralisasi.
Sekarang mari kita ingat apa yang Anda ketahui tentang kecepatan reaksi kimia.
Memahami konsepnya. Sebutkan definisi, rumus, dan satuan pengukuran.
MASALAH: Apa yang perlu Anda ketahui untuk dapat mengontrol laju reaksi kimia? (Ketahui kondisi apa yang mempengaruhi kecepatan)
Apa nama kondisi yang baru saja Anda sebutkan? (Faktor)
Ada instrumen kimia dan reagen di atas meja di depan Anda. Menurut Anda, untuk tujuan apa Anda akan melakukan eksperimen? (Untuk mempelajari pengaruh faktor terhadap kecepatan reaksi)
Sekarang kita sampai pada topik pelajaran hari ini. Ini adalah studi tentang faktor-faktor yang akan kita pelajari dalam pelajaran ini.
Kami menulis nama topik dan tanggal di buku catatan.
IIpanggung:
MEMAHAMI ISI.
Faktor apa saja yang mempengaruhi laju reaksi kimia?
Daftar siswa: suhu, sifat reaktan, konsentrasi, permukaan kontak, katalis.
Bagaimana cara mereka mengubah laju reaksi?(Siswa menawarkan tebakannya)
Guru: Pengaruh semua faktor ini terhadap laju reaksi kimia dapat dijelaskan dengan menggunakan teori sederhana – teori tumbukan. Ide utamanya adalah ini: reaksi terjadi ketika partikel-partikel reagen yang memiliki energi tertentu bertabrakan. Dari sini kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:
Semakin banyak partikel reaktan, semakin besar kemungkinan mereka bertumbukan dan bereaksi.
Hanya tumbukan efektif yang menimbulkan reaksi, yaitu. hubungan-hubungan di mana “hubungan-hubungan lama” dihancurkan atau dilemahkan dan oleh karena itu “hubungan-hubungan baru” dapat dibentuk. Namun untuk itu, partikel harus mempunyai energi tertentu.
Kelebihan energi minimum yang diperlukan untuk tumbukan efektif partikel reaktan disebut energi aktivasi (catat definisinya dalam buku catatan).
Jadi, di jalur semua partikel memasuki reaksi, terdapat penghalang tertentu yang sama dengan energi aktivasi. Jika kecil maka banyak partikel yang berhasil mengatasinya. Ketika hambatan energi besar, diperlukan energi tambahan untuk mengatasinya; terkadang “dorongan yang baik” sudah cukup.
Mari kita beralih ke pernyataan Leonardo da Vinci (Pengetahuan yang belum diverifikasi oleh pengalaman tidak membuahkan hasil dan penuh kesalahan).
Guru: Bagaimana Anda memahami arti kata-kata ini?(uji teori dengan praktek)
Ya, memang setiap teori juga harus diuji dalam praktik. Selanjutnya, Anda harus belajar sendiri. berbagai faktor pada kecepatan reaksi. Untuk melakukan ini, Anda akan melakukan reaksi, dipandu oleh instruksi di tabel Anda, dan menyusun protokol percobaan. Setelah ini, salah satu siswa dari kelompok perlu pergi ke papan tulis, menjelaskan pengaruh faktor mana yang Anda pertimbangkan, menulis persamaan di papan tulis dan menarik kesimpulan berdasarkan teori tumbukan dan teori aktivasi.
instruksi TBC.
MELAKUKAN KERJA PRAKTIS DALAM KELOMPOK
Kartu 1. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia:
1. Sifat reaktan.
Tuangkan sedikit asam sulfat ke dalam dua tabung reaksi.
2. Tempatkan sedikit magnesium di satu dan butiran seng di yang lain.
3. Bandingkan laju interaksi berbagai logam dengan asam sulfat.
4. Menurut Anda, apa penyebab perbedaan laju reaksi asam dengan logam-logam tersebut.
5. Faktor apa yang Anda temukan selama pekerjaan ini?
6. Temukan di laboratorium laporan setengah reaksi yang sesuai dengan percobaan Anda dan lengkapi persamaan reaksinya.
Kartu 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia:
2. Konsentrasi zat yang bereaksi.
Berhati-hatilah saat bekerja dengan zat. Ingat aturan keselamatan.
1. Tuang 1-2 ml asam sulfat ke dalam dua tabung reaksi.
2. Tambahkan air dengan volume yang sama ke dalam salah satu tabung reaksi.
3. Tempatkan butiran seng di setiap tabung reaksi.
4. Di tabung reaksi manakah evolusi hidrogen dimulai lebih cepat?
Kartu 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia:
3. Bidang kontak zat yang bereaksi.
Berhati-hatilah saat bekerja dengan zat. Ingat aturan keselamatan.
1. Giling sepotong kecil kapur dalam lesung.
2. Tuang sedikit larutan asam sulfat ke dalam dua tabung reaksi. Berhati-hatilah, tuangkan sedikit asam saja!
3. Pada saat yang sama, masukkan bubuk ke dalam satu tabung reaksi dan sepotong kapur di tabung lainnya.
4. Di tabung reaksi manakah reaksi berlangsung lebih cepat?
5. Faktor apa yang kamu temukan dalam percobaan ini?
6. Bagaimana hal ini dijelaskan dari sudut pandang teori tumbukan?
7. Tuliskan persamaan reaksinya.
Kartu 4. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia:
4.Suhu.
Berhati-hatilah saat bekerja dengan zat. Ingat aturan keselamatan.
1. Tuang larutan asam sulfat ke dalam kedua tabung reaksi dan masukkan butiran oksida tembaga ke dalamnya.
2. Panaskan perlahan salah satu tabung reaksi. Pertama, kita memanaskan tabung reaksi sedikit miring, mencoba menghangatkannya sepanjang keseluruhannya, lalu hanya bagian bawahnya, meluruskan tabung reaksi. Pegang tabung reaksi dengan penahan.
3. Di tabung reaksi manakah reaksi berlangsung lebih intens?
4. Faktor apa yang kamu temukan dalam percobaan ini?
5. Bagaimana hal ini dijelaskan dari sudut pandang teori tumbukan?
6. Tuliskan persamaan reaksinya.
Kartu 5. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia:
5. Ketersediaan zat katalis khusus, zat yang meningkatkan laju reaksi kimia.
Berhati-hatilah saat bekerja dengan zat. Ingat aturan keselamatan.
Tuang hidrogen peroksida ke dalam dua gelas.
Taburkan dengan hati-hati beberapa kristal kalium dikromat ke dalam salah satu tabung reaksi. Aduk larutan yang dihasilkan dengan batang kaca.
Nyalakan kembang api lalu padamkan. Dekatkan serpihan yang membara ke dalam larutan di kedua gelas sedekat mungkin dengan larutan, tetapi tanpa menyentuh cairan. Percikan akan menyala.
Di tabung reaksi manakah evolusi gas yang cepat diamati? Gas apa ini?
Apa peran kalium dikromat dalam reaksi ini?
Faktor apa yang Anda temukan dalam percobaan ini?
Tuliskan persamaan reaksinya.
PEMBAHASAN HASIL YANG DIPEROLEH.
Untuk diskusi dari masing-masing kelompok kerja Satu siswa pada suatu waktu datang ke papan tulis (satu per satu)
Menyusun ringkasan protokol pekerjaan laboratorium berdasarkan jawaban pertanyaan lokakarya.
Tuliskan persamaan reaksi di papan tulis dan buatlah kesimpulan yang sesuai. Semua siswa lainnya mencatat kesimpulan dan persamaan mereka dalam protokol.
Pengaruh sifat reaktan
Masalah:
Guru: massa zat yang diambil, bagian padatan yang ditimbang, konsentrasi asam klorida, kondisi reaksinya sama, tetapi intensitas proses yang terjadi (laju evolusi hidrogen) berbeda?
Diskusi:
Siswa: kami mengambil logam yang berbeda.
Guru: Semua zat tersusun dari atom-atom unsur kimia. Apa bedanya unsur kimia menurut pengetahuanmu hukum periodik dan Tabel Periodik D.I.
Siswa: Nomor seri, posisi masuk Tabel periodik D.I.Mendeleev, yaitu, mereka memiliki struktur elektronik yang berbeda, dan karenanya zat sederhana dibentuk oleh atom-atom ini berbagai properti.
Guru: artinya, zat-zat ini mempunyai sifat yang berbeda. Jadi, laju reaksi kimia akan bergantung pada sifat reaktan tertentu, karena keduanya mempunyai struktur dan sifat yang berbeda.
Kesimpulan:
Siswa: Laju reaksi kimia akan bergantung pada sifat reaktan: semakin aktif logam (zat), semakin tinggi laju reaksi kimianya.
Pengaruh konsentrasi
Masalah: sifat semua zat yang bereaksi, kondisi percobaannya sama, tetapi intensitas proses yang terjadi (laju evolusi hidrogen) berbeda?
Diskusi:
Guru: Mengapa laju reaksi kimia berbeda-beda, karena zat-zat yang sifat kimianya sama bereaksi?
Siswa: Ketika kami menambahkan air, kami mengubah (mengurangi) konsentrasi asam sulfat dalam satu tabung reaksi, dan intensitas pelepasan hidrogen menurun.
Kesimpulan:
Siswa: Laju reaksi kimia akan bergantung pada konsentrasi reaktan: semakin besar konsentrasi reaktan, semakin tinggi laju reaksi kimianya.
Penjelasan Guru : KONSENTRASI ZAT YANG BERREAKSI.
Semakin banyak partikel reaktan, semakin dekat jaraknya satu sama lain, semakin besar kemungkinannya untuk bertumbukan dan bereaksi. Berdasarkan bahan percobaan besar pada tahun 1867. Ilmuwan Norwegia K. Guldberg dan P. Waage dan, secara independen, pada tahun 1865 ilmuwan Rusia N.I. Beketov merumuskan hukum dasar kinetika kimia, yang menetapkan ketergantungan laju reaksi pada konsentrasi reaktan:
Laju reaksi sebanding dengan hasil kali konsentrasi zat yang bereaksi, dipangkatkan sama dengan koefisiennya dalam persamaan reaksi.
Hukum ini disebut juga hukum aksi massa.Ini hanya berlaku untuk zat gas dan cair!
2A+3B=A2B3 V=k*CA2*.CB3
Latihan 1. Tulis persamaan kinetik untuk reaksi berikut:
Tugas 2.
Bagaimana laju reaksi dengan persamaan kinetik berubah?
v= kCA2CB, jika konsentrasi zat A dinaikkan 3 kali lipat.
Ketergantungan pada luas permukaan zat yang bereaksi
Masalah:
Guru: semua zat identik dalam sifat kimianya, identik dalam massa dan konsentrasi, bereaksi pada suhu yang sama, tetapi intensitas evolusi hidrogen (dan kecepatannya) berbeda.
Diskusi:
Siswa: Sepotong kapur dan bubuk kapur dengan massa yang sama mempunyai volume yang berbeda dalam tabung reaksi, derajat yang berbeda-beda menggiling. Dimana tingkat penggilingan paling besar, laju evolusi hidrogen menjadi maksimum.
Guru: ciri ini adalah luas permukaan kontak zat-zat yang bereaksi. Dalam kasus kami, luas permukaan kontak antara kalsium karbonat dan larutan H2SO4 berbeda.
Kesimpulan:
Siswa: Laju reaksi kimia bergantung pada luas kontak zat yang bereaksi: semakin besar luas kontak zat yang bereaksi (derajat penggilingan), semakin besar pula laju reaksinya.
Guru: ketergantungan seperti itu tidak selalu diamati: untuk beberapa reaksi heterogen, misalnya, dalam sistem Padat - Gas, sangat suhu tinggi(lebih dari 500 0C), zat yang sangat hancur (menjadi bubuk) mampu melakukan sintering, sehingga mengurangi luas permukaan kontak zat yang bereaksi.
Pengaruh suhu
Masalah:
Guru: Zat-zat yang diambil untuk percobaan mempunyai sifat yang sama, massa serbuk CuO yang diambil dan konsentrasi asam sulfat juga sama, tetapi laju reaksinya berbeda.
Diskusi:
Siswa: Artinya ketika kita mengubah suhu reaksi, kita juga mengubah kecepatannya.
Guru: Apakah ini berarti bahwa semakin tinggi suhu maka laju semua reaksi kimia akan meningkat?
Siswa: TIDAK. Beberapa reaksi terjadi pada suhu yang sangat rendah dan bahkan di bawah nol derajat.
Kesimpulan:
Siswa: Akibatnya, setiap perubahan suhu beberapa derajat akan mengubah laju reaksi kimia secara signifikan.
Guru: Secara praktis seperti inilah hukum Van't Hoff, yang akan berlaku di sini: Ketika suhu reaksi berubah setiap 10 ºC, laju reaksi kimia berubah (bertambah atau berkurang) sebanyak 2-4 kali.
Penjelasan Guru : SUHU
Bagaimana suhu yang lebih tinggi, semakin banyak partikel aktif, kecepatan geraknya meningkat, yang menyebabkan peningkatan jumlah tumbukan. Kecepatan reaksi meningkat.
Aturan Van't Hoff:
Setiap kenaikan suhu sebesar 10°C jumlah total tumbukan hanya meningkat ~1,6%, dan laju reaksi meningkat 2-4 kali lipat (100-300%).
Bilangan yang menunjukkan berapa kali laju reaksi bertambah bila suhu dinaikkan 10°C disebut koefisien suhu.
Aturan Van't Hoff dinyatakan secara matematis dengan rumus berikut:
Di manaV1 -laju reaksi pada suhuT2 ,
V2 - laju reaksi pada suhuT1 ,
kamu- koefisien suhu.
Menyelesaikan masalah:
Tentukan bagaimana laju reaksi tertentu berubah ketika suhu dinaikkan dari 10 menjadi 500C. Koefisien suhu reaksi adalah 3.
Larutan:
Gantikan soal-soal ini ke dalam rumus:
laju reaksi akan meningkat 81 kali lipat.
Pengaruh katalis
Masalah:
Guru: kedua zat itu sama, sifatnya sama, pada suhu sama konsentrasi reagennya sama, mengapa kecepatannya berbeda?
Diskusi:
Guru: Zat yang mempercepat reaksi kimia disebut katalis. Ada zat yang memperlambat reaksi, disebut inhibitor.
Kesimpulan:
Siswa: Katalis meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Bagaimana lebih sedikit energi aktivasi, semakin cepat reaksinya.
Fenomena katalitik tersebar luas di alam: respirasi, penyerapan nutrisi sel, sintesis protein, dll. adalah proses yang diatur oleh katalis biologis - enzim. Proses katalitik merupakan dasar kehidupan dalam bentuk yang ada di bumi.
Perumpamaan “Unta Kedelapan Belas” (untuk menjelaskan peran katalis)
(perumpamaan Arab yang sangat kuno)
Suatu ketika hiduplah di Timur seorang lelaki yang beternak unta. Dia bekerja sepanjang hidupnya, dan ketika dia menjadi tua, dia memanggil putra-putranya dan berkata:
"Anak-anak saya! Saya menjadi tua dan lemah dan akan segera mati. Setelah kematianku, bagilah unta-unta yang tersisa seperti yang kuberitahukan kepadamu. Anda, putra tertua, bekerja lebih keras dari siapa pun - ambillah setengah dari unta untuk diri Anda sendiri. Anda, anak tengah, baru saja mulai membantu saya - ambil bagian ketiga untuk diri Anda sendiri. Dan kamu, yang bungsu, ambil bagian kesembilan.”
Waktu berlalu dan lelaki tua itu meninggal. Kemudian anak laki-laki tersebut memutuskan untuk membagi warisan sesuai dengan yang diwariskan ayah mereka kepada mereka. Mereka menggiring kawanannya ke lapangan besar, mereka menghitungnya, dan ternyata hanya ada tujuh belas ekor unta dalam kawanannya. Dan tidak mungkin membaginya dengan 2, 3, atau 9! Tidak ada yang tahu apa yang harus dilakukan. Anak-anaknya mulai berdebat, dan masing-masing menawarkan solusinya sendiri. Dan mereka sudah lelah berdebat, tetapi tidak pernah mengambil keputusan bersama.
Pada saat itu, seorang musafir sedang lewat dengan untanya. Mendengar teriakan dan perdebatan, dia bertanya, “Apa yang terjadi?”
Dan anak-anaknya menceritakan tentang kemalangan mereka. Pelancong itu turun dari untanya, memasukkannya ke dalam kawanannya dan berkata: “Sekarang bagilah unta-unta itu, seperti yang diperintahkan ayahmu.”
Dan karena unta itu ada 18 ekor, maka anak sulung mengambil separuhnya, yaitu 9, anak tengah mengambil sepertiga, yaitu 6 ekor, dan anak bungsu mengambil yang kesembilan, yaitu dua ekor unta. Dan ketika mereka membagi kawanannya dengan cara ini, masih ada satu unta lagi yang tersisa di ladang, karena 9+6+2 sama dengan 17.
Dan pengelana itu menaiki untanya dan melanjutkan perjalanannya.
Pekerjaan laboratorium(protokol)
| Pengamatan | |||
| Ketergantungan laju reaksi pada sifat reaktan Zn + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Ketergantungan laju reaksi pada konsentrasi reaktan Zn + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Ketergantungan laju reaksi pada luas permukaan reaktan untuk reaksi heterogen Zn(butiran)+ H2SO4(10%)= Zn(bubuk)+ H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Ketergantungan laju reaksi pada suhu CuO + H 2 SO 4 (10%) = CuO + H 2 SO 4 (10%) pemanasan = | V 1 V 2 | ||
| Ketergantungan laju reaksi pada keberadaan katalis K2Cr2O7 | V 1 V 2 |
CERMINAN.
Apa yang kita pelajari dalam pelajaran ini?
Buatlah cluster dengan topik “Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan HR”.
Mengapa kita memerlukan pengetahuan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia?
Apakah mereka digunakan dalam kehidupan sehari-hari? Jika memungkinkan, sebutkan area penerapannya.
Tes pada topik (5 menit).
Tes
1. Laju reaksi kimia ditandai dengan:
1) pergerakan molekul atau ion zat yang bereaksi relatif satu sama lain
2) waktu berakhirnya reaksi kimia
3) jumlah unit struktural suatu zat yang mengalami reaksi kimia
4) perubahan jumlah zat per satuan waktu per satuan volume
Ketika suhu zat yang bereaksi meningkat, laju reaksi kimia:
1) menurun
2) meningkat
3) tidak berubah
4) berubah secara berkala
Dengan bertambahnya luas permukaan kontak zat yang bereaksi, laju reaksi kimia:
1) menurun
2) meningkat
3) tidak berubah
4) berubah secara berkala
Dengan meningkatnya konsentrasi reaktan, laju reaksi kimia:
1) menurun
2) meningkat
3) tidak berubah
4) berubah secara berkala
Untuk meningkatkan laju reaksi kimia
2CuS(TV)+ 3O2
(G.) = 2CuO(televisi.) + 2JADI2
(G.)
+
Qdiperlukan:
1) meningkatkan konsentrasi SO2
2) mengurangi konsentrasi SO2
3) menurunkan suhu
4) meningkatkan derajat penggilingan CuS
Dalam kondisi normalpada kecepatan terendahada interaksi antara:
3) Zn dan HCl (larutan 10%)
4) Mg dan HCl (larutan 10%)
Ketika suhu dinaikkan dari 10 menjadi 30 °C, laju reaksi, koefisien suhu = 3:
1) meningkat 3 kali lipat
2) meningkat 9 kali lipat
3) berkurang 3 kali lipat
4) berkurang 9 kali lipat
Nilai pekerjaan tes:
Jawaban tes:
Tidak ada kesalahan - “5”
1-2 kesalahan - “4”
3 kesalahan - “3”
§13, hal. 135-145.
O. S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Kimia. Kelas 11. Tutorial untuk lembaga pendidikan. Edisi ke-11, stereotip. M.: Bustard, 2009.
Untuk reaksinya, zat diambil pada suhu 400C, kemudian dipanaskan hingga 700C. Bagaimana laju reaksi kimia berubah jika koefisien suhunya 2?
Bagaimana laju reaksi yang berlangsung menurut persamaan 2NO+O2=2NO2 berubah jika konsentrasi kedua zat dinaikkan 3 kali lipat?
Tanggal____________ Kelas_______________
Subjek:
Konsep laju reaksi kimia. Katalis. Kesetimbangan kimia
Tujuan pelajaran:
mengulangi dan mengkonsolidasikan pengetahuan tentang reaksi reversibel, kesetimbangan kimia; membentuk gagasan tentang katalis dan katalisis.
Selama kelas
1. Waktu pengorganisasian pelajaran. 2. Mempelajari materi baru Anda sudah familiar dengan konsep "kecepatan" dari kursus fisika Anda. DI DALAM pandangan umum kecepatan adalah besaran yang menunjukkan bagaimana suatu sifat berubah per satuan waktu.Laju reaksi kimia adalah besaran yang menunjukkan bagaimana konsentrasi zat awal atau produk reaksi berubah per satuan waktu. Untuk memperkirakan kecepatannya, diperlukan perubahan konsentrasi salah satu zat.1. Yang paling menarik adalah reaksi yang terjadi dalam lingkungan homogen (homogen).Sistem homogen (homogen) – gas/gas, cair/cair – reaksi terjadi di semua volume. Secara matematis, laju reaksi kimia homogen dapat direpresentasikan dengan rumus:2. Untuk reaksi heterogen, laju reaksi ditentukan oleh jumlah mol zat yang masuk atau dihasilkan reaksi per satuan waktu per satuan permukaan:Sistem heterogen (heterogen). – padat/cair, gas/padat, cair/gas – reaksi terjadi pada antarmuka. Dengan demikian, laju reaksi kimia menunjukkan perubahan kuantitas zat per satuan waktu, per satuan volume, atau per satuan antarmuka. Ketergantungan laju reaksi pada berbagai faktor
Kondisi
Hukum aksi massa Laju reaksi kimia berbanding lurus dengan hasil kali konsentrasi reaktan. Ketika konsentrasi setidaknya salah satu reaktan meningkat, laju reaksi kimia meningkat sesuai dengan persamaan kinetik.Perhatikan persamaan reaksi umum: aA + bB = cC + dD, dimana A, B, C, D – gas, cairanUntuk reaksi ini, persamaan kinetiknya berbentuk:
Penyebab bertambahnya kecepatan adalah bertambahnya jumlah tumbukan partikel-partikel yang bereaksi karena bertambahnya partikel per satuan volume.
Reaksi kimia yang terjadi dalam sistem homogen (campuran gas, solusi cair), dilakukan karena tumbukan partikel. Namun, tidak setiap tumbukan partikel reaktan menghasilkan pembentukan produk. Hanya partikel dengan energi yang meningkat -partikel aktif, mampu melakukan reaksi kimia. Dengan meningkatnya suhu, energi kinetik partikel meningkat dan jumlah partikel aktif meningkat, sehingga reaksi kimia pada suhu tinggi berlangsung lebih cepat daripada pada suhu tinggi. suhu rendah. Ketergantungan laju reaksi pada suhu ditentukan oleh aturan Van't Hoff:setiap kenaikan suhu 10°C, laju reaksi meningkat 2-4 kali lipat.
Aturan Van't Hoff bersifat perkiraan dan hanya berlaku untuk penilaian perkiraan pengaruh suhu terhadap laju reaksi.
Katalis adalah zat yang meningkatkan laju reaksi kimia.Mereka berinteraksi dengan reagen untuk membentuk zat antara senyawa kimia dan dilepaskan pada akhir reaksi.Pengaruh katalis terhadap reaksi kimia disebutkatalisis . Oleh keadaan agregasi, di mana katalis dan reaktan berada, harus dibedakan antara:
katalisis homogen (katalis membentuk sistem homogen dengan zat yang bereaksi, misalnya campuran gas);
katalisis heterogen (katalis dan reaktan ada di dalam fase yang berbeda; katalisis terjadi pada antarmuka).
Zat yang memperlambat laju reaksi
1. Di antara semua reaksi yang diketahui, reaksi dibedakan antara reaksi reversibel dan ireversibel. Saat mempelajari reaksi pertukaran ion, kondisi di mana reaksi tersebut berlangsung hingga selesai dicantumkan. ( ). Ada juga reaksi yang diketahui, dalam kondisi tertentu, tidak berlanjut hingga selesai. Misalnya, ketika belerang dioksida dilarutkan dalam air, reaksi berikut terjadi: BEGITU 2 +H 2 HAI→ H 2 JADI 3 . Tapi ternyata di larutan berair Hanya sejumlah asam sulfat tertentu yang dapat terbentuk. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa asam sulfat bersifat rapuh, dan terjadi reaksi sebaliknya, yaitu. dekomposisi menjadi sulfur oksida dan air. Akibatnya, reaksi ini tidak selesai karena dua reaksi terjadi secara bersamaan -lurus (antara sulfur oksida dan air) danbalik (penguraian asam sulfat). JADI 2 + H 2 HAI↔ H 2 JADI 3 . Reaksi kimia yang terjadi pada kondisi tertentu dengan arah yang berlawanan disebut dapat dibalik.2. Karena laju reaksi kimia bergantung pada konsentrasi reaktan, maka laju reaksi langsung awalnya adalah( pr ) harus maksimal,dan laju reaksi sebaliknya (υ arr. ) sama dengan nol. Konsentrasi reaktan menurun seiring waktu, dan konsentrasi produk reaksi meningkat. Oleh karena itu, laju reaksi maju menurun dan laju reaksi sebaliknya meningkat. Pada titik waktu tertentu, laju reaksi maju dan reaksi balik menjadi sama:
Dalam semua reaksi reversibel, laju reaksi maju menurun, laju reaksi balik meningkat hingga kedua laju menjadi sama dan tercapai keadaan setimbang:
υ
pr =
υ
arr.
Keadaan sistem yang laju reaksi majunya sama dengan laju reaksi baliknya disebut
kesetimbangan kimia.
Dalam keadaan kesetimbangan kimia, perbandingan kuantitatif antara reaktan dan produk reaksi tetap konstan: berapa banyak molekul produk reaksi yang terbentuk per satuan waktu, begitu banyak molekul yang terurai. Namun, keadaan kesetimbangan kimia tetap terjaga selama kondisi reaksi tetap tidak berubah: konsentrasi, suhu dan tekanan. Keadaan kesetimbangan kimia digambarkan secara kuantitatifhukum aksi massa.
Pada kesetimbangan, rasio produk konsentrasi produk reaksi (dalam pangkat koefisiennya) dengan produk konsentrasi reaktan (juga dalam pangkat koefisiennya) adalah nilai konstan, tidak bergantung pada konsentrasi awal zat dalam reaksi. campuran.Konstanta ini disebutkonstanta kesetimbangan
-
k
Jadi untuk reaksinya: N 2
(G) + 3 H 2
(G)↔
2
N.H. 3
(G) + 92,4 kJkonstanta kesetimbangan dinyatakan sebagai berikut:υ
1
=
υ
2
υ
1
(reaksi langsung)
=
k
1
[
N
2
][
H
2
]
3
, Di mana
– konsentrasi molar kesetimbangan, = mol/l
υ
2
(reaksi)
=
k
2
[
N.H.
3
]
2
k
1
[
N
2
][
H
2
]
3
=
k
2
[
N.H.
3
]
2
K
P
=
k
1
/
k
2
= [
N.H.
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
–
konstanta kesetimbangan
.
Kesetimbangan kimia bergantung pada konsentrasi, tekanan, suhu.
Prinsip
menentukan arah pencampuran kesetimbangan:Jika suatu sistem dalam keadaan setimbang dikenakan pengaruh eksternal, maka kesetimbangan sistem akan bergeser ke arah yang berlawanan dengan pengaruh tersebut.
1) Pengaruh konsentrasi
– jika konsentrasi zat awal ditingkatkan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan produk reaksi.Misalnya,
K
P
=
k
1
/
k
2
= [
N.H.
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
Ketika ditambahkan ke dalam campuran reaksi, misalnya
nitrogen, yaitu konsentrasi reagen bertambah, penyebut persamaan K bertambah, tetapi karena K konstan, maka untuk memenuhi syarat ini pembilangnya juga harus bertambah. Dengan demikian, jumlah produk reaksi dalam campuran reaksi meningkat. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang pergeseran kesetimbangan kimia ke kanan, menuju produk.
Jadi, peningkatan konsentrasi reaktan (cair atau gas) bergeser ke arah produk, yaitu. menuju reaksi langsung. Peningkatan konsentrasi produk (cair atau gas) menggeser kesetimbangan ke arah reaktan, yaitu. menuju reaksi sebaliknya.
Perubahan massa benda padat tidak mengubah posisi kesetimbangan.
2) Pengaruh suhu
– peningkatan suhu menggeser kesetimbangan ke arah reaksi endoterm.A)
N
2
(G) + 3
H
2
(G)
↔
2
N.H.
3
(G) + 92,4 kJ (eksotermik - pelepasan panas)
Dengan meningkatnya suhu, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi penguraian amonia (
←
)
B)
N
2
(G) +
HAI
2
(G)
↔
2
TIDAK
(G) – 180,8 kJ
(endotermik -
penyerapan panas)
Dengan meningkatnya suhu, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi pembentukan
TIDAK
(
→
)
3) Pengaruh tekanan (hanya untuk zat gas)
– dengan meningkatnya tekanan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan zat yang menempati volume lebih kecil.N
2
(G) + 3
H
2
(G)
↔
2
N.H.
3
(G)
1
V
-
N
2
3
V
-
H
2
2
V
–
N.H.
3
Dengan meningkatnya tekanan (
P
): sebelum reaksi
4
V
zat berbentuk gas
→
setelah reaksi
2
V
zat berbentuk gas, maka kesetimbangannya bergeser ke kanan (
→
)
Ketika tekanan meningkat, misalnya 2 kali lipat, volume gas berkurang dengan jumlah yang sama, dan oleh karena itu, konsentrasi semua zat gas akan meningkat 2 kali lipat.
K
P
=
k
1
/
k
2
= [
N.H.
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
Dalam hal ini, pembilang ekspresi K akan bertambah 4
kali, dan penyebutnya adalah 16 kali, mis. kesetaraan akan dilanggar. Untuk memulihkannya, konsentrasi harus ditingkatkan
amonia
dan konsentrasinya menurun
nitrogen
Dan
hidrogen. Keseimbangan akan bergeser ke kanan.
Jadi, ketika tekanan meningkat, kesetimbangan bergeser ke arah penurunan volume, dan ketika tekanan menurun, ke arah peningkatan volume.
Perubahan tekanan praktis tidak berpengaruh pada volume zat padat dan cair, mis. tidak mengubah konsentrasinya. Akibatnya, kesetimbangan reaksi yang tidak melibatkan gas praktis tidak bergantung pada tekanan. !
Jalannya reaksi kimia dipengaruhi oleh zat -
katalis.
Tetapi bila menggunakan katalis, energi aktivasi reaksi maju dan reaksi balik berkurang dengan jumlah yang sama dan oleh karena itu
keseimbangan tidak bergeser.
3. Konsolidasi materi yang dipelajari
Tugas Tunjukkan bagaimana pengaruhnya:a) peningkatan tekanan;b) peningkatan suhu;c) peningkatan konsentrasi oksigen untuk menyeimbangkan sistem: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + QSolusi: a) Perubahan tekananmenggeser kesetimbangan reaksi yang melibatkan zat gas (d). Mari kita tentukan volume zat gas sebelum dan sesudah reaksi menggunakan koefisien stoikiometri:Menurut prinsip Le Chatelier,dengan meningkatnya tekanan,
keseimbangannya bergesermenuju terbentuknya zat yang volumenya lebih kecil, sehingga kesetimbangan akan bergeser ke kanan yaitu menuju pembentukan CO 2
, menuju reaksi langsung(→)
.
b) Menurut prinsip Le Chatelier,saat suhu meningkat, keseimbangannya bergesermenuju reaksi endoterm (- Q ), yaitu menuju reaksi sebaliknya - reaksi penguraian CO 2
(←)
, Karena Oleh hukum kekekalan energi: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Qc) Dengan meningkatnya konsentrasi oksigenkeseimbangan sistem bergeseruntuk memperoleh CO 2
(→)
Karena peningkatan konsentrasi reaktan (cair atau gas) bergeser ke arah produk, mis. menuju reaksi langsung.
4. Pekerjaan rumah.
Hal.14, Selesaikan tugas secara berpasanganContoh 1.
Berapa kali laju reaksi maju dan mundur dalam sistem berubah: 2 JADI 2 (g) + O 2 (g) = 2 JADI 3 (g) jika volume campuran gas diperkecil tiga kali lipat? Ke arah manakah kesetimbangan sistem akan bergeser?Larutan.
Mari kita nyatakan konsentrasi reaktan: [ JADI 2 ]= A,
[O 2] = B,
[ JADI 3 ] = Dengan.
Menurut hukum kecepatan massaay
reaksi langsung dan reaksi balik sebelum perubahan volume:ay pr = Ka
2
B ay arr.
=
KE
1
Dengan
2
.
Setelah volume sistem homogen dikurangi tiga kali lipat, konsentrasi masing-masing reaktan akan bertambah tiga kali lipat: [ JADI 2
] = 3
A
, [TENTANG 2
] =
3
B;
[
JADI 3
] = 3
Dengan
. Pada konsentrasi kecepatan baru
ay’
reaksi langsung dan terbalik:ay’
dll.
=
KE
(3
A
)
2
(3
B) = 27
Ka
2
Bay’
arr.
=
KE
1
(3
Dengan
)
2
= 9
KE
1
Dengan
2
Dari sini:
Akibatnya, laju reaksi maju meningkat 27 kali lipat, dan laju reaksi balik hanya sembilan kali lipat. Keseimbangan sistem telah bergeser ke arah pendidikan JADI 3 . Contoh 2. Hitung berapa kali laju reaksi yang terjadi dalam fasa gas akan meningkat ketika suhu dinaikkan dari 30 menjadi 70 HAI C, jika koefisien suhu reaksi adalah 2.Larutan. Ketergantungan laju reaksi kimia terhadap suhu ditentukan oleh aturan empiris Van't Hoff menurut rumus:
Oleh karena itu, laju reaksi
νТ 2
pada suhu 70 HAI Dengan kecepatan reaksi lebih
νТ 1
pada suhu 30 HAI C 16 kali.Contoh 3.
Konstanta kesetimbangan sistem homogen:BERSAMA(g) + H 2
HAI(g) = BERSAMA 2
(g) + N 2
(G)di 850 HAI C sama dengan 1. Hitung konsentrasi semua zat pada kesetimbangan jika konsentrasi awalnya: [CO] referensi
=3 mol/l, [H 2
TENTANG] referensi
= 2 mol/l.Larutan.
Pada kesetimbangan, laju reaksi maju dan reaksi balik adalah sama, dan rasio konstanta laju ini adalah konstan dan disebut konstanta kesetimbangan sistem:ay pr =
KE
1
[MIMPI 2
TENTANG]ay arr.
= K 2
[BERSAMA 2
][N 2
]
Dalam rumusan masalah konsentrasi awal diberikan, sedangkan dalam ekspresi
KE
R hanya mencakup konsentrasi kesetimbangan semua zat dalam sistem. Mari kita asumsikan bahwa pada saat konsentrasi kesetimbangan [CO 2
]
R
=
X
perempuan jalang. Menurut persamaan sistem, jumlah mol hidrogen yang terbentuk juga akan sama
X
perempuan jalang. Jumlah mol yang sama (X
mol/l) CO dan H 2
O dihabiskan untuk pendidikan
X
mol CO 2
dan N 2
. Oleh karena itu, konsentrasi kesetimbangan keempat zat tersebut adalah:[BERSAMA 2
]
R
= [H 2
]
R
=
X
perempuan jalang;
[BERSAMA] R
= (3 –
X
) mol/l;[H 2
TENTANG] R
= (2 –
X
) mol/l.Mengetahui konstanta kesetimbangan, kita menemukan nilainya
X
, dan kemudian konsentrasi awal semua zat:
Jadi, konsentrasi kesetimbangan yang diinginkan adalah:[BERSAMA 2 ] R = 1,2 mol/l;[H 2 ] R = 1,2 mol/l;[BERSAMA] R = 3 – 1,2 = 1,8 mol/l;[H 2 TENTANG] R = 2 – 1,2 = 0,8 mol/l.
Memuat...