Leksjonskonsept om hastigheten til kjemiske reaksjonskatalysatorer. Kjemi leksjon hastighet av kjemiske reaksjoner. Gjennomføre praktisk arbeid i grupper

Seksjoner: Kjemi

Hensikten med leksjonen

  • pedagogisk: fortsette å formulere konseptet "hastighet av kjemiske reaksjoner", utlede formler for å beregne hastigheten på homogene og heterogene reaksjoner, vurder på hvilke faktorer hastigheten på kjemiske reaksjoner avhenger;
  • utvikle: lære å behandle og analysere eksperimentelle data; kunne finne ut sammenhengen mellom hastigheten på kjemiske reaksjoner og eksterne faktorer;
  • pedagogisk: fortsette utviklingen av kommunikasjonsferdigheter under par- og gruppearbeid; å fokusere elevenes oppmerksomhet på viktigheten av kunnskap om hastigheten på kjemiske reaksjoner som skjer i hverdagen (metallkorrosjon, melkesyre, råtnende osv.)

Læremidler: D. multimediaprojektor, datamaskin, lysbilder om hovedsakene i leksjonen, CD "Cyril og Methodius", tabeller på bordene, laboratorierapporter, laboratorieutstyr og reagenser;

Læringsmetoder: reproduktiv, forskning, delvis søk;

Form for organisering av klasser: samtale, praktisk arbeid, selvstendig arbeid, testing;

Form for organisering av studentarbeid: frontal, individuell, gruppe, kollektiv.

1. Klasseorganisering

Klassens beredskap for arbeid.

2. Forberedelse til hovedstadiet for å mestre undervisningsmateriell. Aktivering bakgrunnskunnskap og ferdigheter(Lysbilde 1, se presentasjon for leksjonen).

Temaet for leksjonen er «Hastighet for kjemiske reaksjoner. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon."

Oppgave: finne ut hva hastigheten på en kjemisk reaksjon er og hvilke faktorer den avhenger av. I løpet av leksjonen vil vi bli kjent med teorien om problemstillingen om emnet ovenfor. I praksis vil vi bekrefte noen av våre teoretiske antakelser.

Forutsagt elevaktiviteter

Det aktive arbeidet til elevene viser deres beredskap til å oppfatte emnet for leksjonen. Elevene trenger kunnskap om hastigheten på kjemiske reaksjoner fra 9. trinn (intra-fag kommunikasjon).

La oss diskutere følgende spørsmål (frontal, lysbilde 2):

  1. Hvorfor trenger vi kunnskap om hastigheten på kjemiske reaksjoner?
  2. Hvilke eksempler kan bekrefte at kjemiske reaksjoner skjer med ulik hastighet?
  3. Hvordan bestemmes hastigheten på mekanisk bevegelse? Hva er måleenheten for denne hastigheten?
  4. Hvordan bestemmes hastigheten på en kjemisk reaksjon?
  5. Hvilke forhold må skapes for at en kjemisk reaksjon skal starte?

La oss se på to eksempler (læreren utfører forsøket).

På bordet er det to reagensrør, i det ene er det en alkaliløsning (KOH), i det andre er det en spiker; Hell CuSO4-løsning i begge reagensglassene. Hva observerer vi?

Forutsagt elevaktiviteter

Ved hjelp av eksempler bedømmer elevene reaksjonshastigheten og trekker passende konklusjoner. Registrer reaksjonene utført på tavlen (to elever).

I det første reagensrøret skjedde reaksjonen øyeblikkelig, i det andre var det ingen synlige endringer ennå.

La oss lage reaksjonsligninger (to elever skriver likninger på tavlen):

  1. CuS04 + 2KOH = Cu(OH)2 + K2SO4; Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
  2. Fe + CuS04 = FeSO4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

Hvilken konklusjon kan vi trekke av de utførte reaksjonene? Hvorfor skjer den ene reaksjonen umiddelbart, den andre sakte? For å gjøre dette er det nødvendig å huske at det er kjemiske reaksjoner som oppstår gjennom hele volumet av reaksjonsrommet (i gasser eller løsninger), og det er andre som bare forekommer på kontaktflaten til stoffer (forbrenning). fast i en gass, samspillet mellom et metall og en syre, et salt av et mindre aktivt metall).

Forutsagt elevaktiviteter

Basert på resultatene fra det demonstrerte eksperimentet konkluderer studentene: reaksjon 1 er homogen, og reaksjon

2 – heterogen.

Ratene av disse reaksjonene vil bli matematisk bestemt på forskjellige måter.

Studiet av hastigheter og mekanismer for kjemiske reaksjoner kalles kjemisk kinetikk.

3. Assimilering av ny kunnskap og handlingsmetoder(lysbilde 3)

Reaksjonshastigheten bestemmes av endringen i mengde stoff per tidsenhet

I enhet V

(for homogen)

Per enhets overflate av kontakt av stoffer S (for heterogen)

Åpenbart, med denne definisjonen, avhenger ikke reaksjonshastigheten av volumet i et homogent system og av kontaktområdet til reagensene i et heterogent system.

Forutsagt elevaktiviteter

Aktive handlinger av studenter med studieobjektet. Legger bordet inn i en notatbok.

To ting følger av dette viktige poeng(lysbilde 4):

2) den beregnede verdien av hastigheten vil avhenge av stoffet som den bestemmes av, og valget av sistnevnte avhenger av bekvemmeligheten og enkelheten ved å måle mengden.

For eksempel, for reaksjonen 2H 2 + O 2 = 2H 2 O: υ (ved H 2) = 2 υ (ved O 2) = υ (ved H 2 O)

4. Konsolidering av primærkunnskap om hastigheten på kjemiske reaksjoner

For å konsolidere materialet som vurderes, la oss løse et beregningsproblem.

Forutsagt elevaktiviteter

Primær forståelse av tilegnet kunnskap om reaksjonshastighet. Riktigheten av problemløsningen.

Oppgave (lysbilde 5). Den kjemiske reaksjonen skjer i løsning i henhold til ligningen: A + B = C. Startkonsentrasjoner: stoff A - 0,80 mol/l, stoff B - 1,00 mol/l. Etter 20 minutter sank konsentrasjonen av substans A til 0,74 mol/l. Bestem: a) den gjennomsnittlige reaksjonshastigheten for denne tidsperioden;

b) konsentrasjon av substans B etter 20 minutter. Løsning (vedlegg 4, lysbilde 6).

5. Assimilering av ny kunnskap og handlingsmetoder(gjennomføre laboratoriearbeid under repetisjon og studie av nytt materiale, trinn for trinn, vedlegg 2).

Vi vet at hastigheten på en kjemisk reaksjon påvirkes av ulike faktorer. Hvilken?

Forutsagt elevaktiviteter

Stol på kunnskapen om klasse 8-9, skriv ned i notatbøker mens du studerer materialet. De viser (lysbilde 7):

Arten av de reagerende stoffene;

Temperatur;

Konsentrasjon av reaktanter;

Handling av katalysatorer;

Kontaktflate av reagerende stoffer (i heterogene reaksjoner).

Påvirkningen av alle disse faktorene på reaksjonshastigheten kan forklares ved hjelp av en enkel teori - kollisjonsteori (lysbilde 8). Hovedideen er denne: reaksjoner oppstår når partikler av reaktanter som har en viss energi kolliderer.

Fra dette kan vi trekke konklusjoner:

  1. Jo flere reaktantpartikler det er, jo nærmere de er hverandre, jo mer sannsynlig er det at de kolliderer og reagerer.
  2. De fører bare til en reaksjon effektive kollisjoner, de. de der "gamle forbindelser" blir ødelagt eller svekket og derfor kan "nye" dannes. Men for dette må partiklene ha tilstrekkelig energi.

Minimumsoverskuddsenergien (over gjennomsnittsenergien til partikler i systemet) som kreves for effektiv kollisjon av partikler i systemet) som kreves for effektiv kollisjon av partikler av reagenser, kallesaktiveringsenergi E EN.

Forutsagt elevaktiviteter

Forstå konseptet og skrive definisjonen i en notatbok.

Således, på banen til alle partikler som kommer inn i reaksjonen, er det en viss energibarriere lik aktiveringsenergien. Hvis det er lite, så er det mange partikler som lykkes med å overvinne det. Med en stor energibarriere er det nødvendig med ekstra energi for å overvinne det, noen ganger er et godt "push" nok. Jeg tenner en spritlampe - jeg gir ekstra energi E EN, nødvendig for å overvinne energibarrieren i reaksjonen mellom alkoholmolekyler og oksygenmolekyler.

La oss vurdere faktorer, som påvirker reaksjonshastigheten.

1) Arten av de reagerende stoffene(lysbilde 9) Naturen til reagerende stoffer forstås som deres sammensetning, struktur, gjensidig påvirkning av atomer i uorganiske og organiske stoffer.

Størrelsen på aktiveringsenergien til stoffer er en faktor som påvirker påvirkningen av de reagerende stoffenes natur på reaksjonshastigheten.

Orientering.

Selvstendig formulering av konklusjoner (vedlegg 3 hjemme)

I løpet av timene

I. Organisering av starten av timen.

II. Forberedelse til hovedstadiet i leksjonen.

III. Konkretisering av kunnskap, konsolidering av handlingsmetoder, systematisering av kunnskap om mønstre som kan brukes til å kontrollere kjemiske reaksjoner.

IV. Oppsummering av leksjonen, informasjon om lekser.

I. Organisering av starten av timen

Sceneoppgave: forberede elevene til arbeid i klassen.

Lærer: I dag vil vi fortsette å studere emnet "Hastighet for en kjemisk reaksjon" og finne ut om en person med viss kunnskap kan kontrollere en kjemisk reaksjon. For å løse dette problemet går vi til et virtuelt laboratorium. For å gå inn må du vise kunnskapen din om hastigheten på en kjemisk reaksjon.

II. Forberedelse til hovedstadiet i leksjonen

Stagemål: oppdatere grunnleggende kunnskaper og ferdigheter, sikre elevenes motivasjon og aksept for timemålet.

Oppdatering av elevenes kunnskap

Læreren organiserer en frontalsamtale:

Spørsmål 1: Hva studerer kjemisk kinetikk?

Foreslått svar: kjemisk kinetikk er vitenskapen om mønstrene for kjemiske reaksjoner som oppstår over tid.

Spørsmål 2: i hvilke to grupper kan reaksjoner deles avhengig av tilstanden til kjemikaliene?

Foreslått svar: hvis kjemiske reaksjoner skjer i et homogent medium, for eksempel en løsning eller gassfase, kalles de homogene. Og hvis det oppstår en reaksjon mellom stoffer i forskjellige aggregeringstilstander, kalles de heterogene.

Spørsmål 3: hvordan bestemme hastigheten på en heterogen reaksjon?

Foreslått svar: hastigheten på en heterogen reaksjon er definert som endringen i mengde stoff per tidsenhet på en overflateenhet (eleven skriver formelen på tavlen)

Spørsmål 4: Hvordan bestemme hastigheten på en homogen reaksjon?

Foreslått svar: Hastigheten til en homogen reaksjon er definert som endringen i konsentrasjonen av ett av stoffene per tidsenhet (eleven skriver formelen på tavlen).

Lærer: Anta nå, bruk av livserfaringen din:

Spørsmål 5: Hva vil brenne raskere: en treplate eller flis?

Foreslått svar: flis vil brenne raskere.

Spørsmål 6: Hvor vil kull brenne raskere: i luft eller i oksygen?

Foreslått svar: Kull vil brenne raskere i oksygen.

III. Konkretisering av kunnskap, konsolidering av handlingsmetoder, systematisering av kunnskap om mønstre som kan brukes til å kontrollere kjemiske reaksjoner.

Sceneoppgave: sikre assimilering av kunnskap og handlingsmetoder ved å organisere aktive produktive aktiviteter for studenter.

Lærerens introduksjonshistorie (akkompagnert av datapresentasjon):

Lærer: Ved å bruke livserfaringen din, gjettet du riktig. Faktisk avhenger hastigheten på en kjemisk reaksjon av mange faktorer. De viktigste er: arten og konsentrasjonen av de reagerende stoffene, trykk, temperatur, kontaktflaten til de reagerende stoffene, virkningen av katalysatorer.

Vi vil også bruke informasjon fra læreboka mens vi jobber.

Elever, under veiledning av en lærer, løser hvert eksperimentelle problem, og læreren, ved hjelp av en datamaskinpresentasjon, leder elevene til fornuftige konklusjoner.

Resultat:


Feste materialet.

Problem: stoffer ble tatt for reaksjonen ved en temperatur på 40 C, deretter ble de varmet opp til 70 C. Hvordan vil hastigheten på en kjemisk reaksjon endres hvis temperaturkoeffisienten er 2?

Svar: hastigheten på kjemisk reaksjon vil øke 8 ganger.

Lærer: Så hvilken konklusjon kan vi trekke: kan en person kontrollere reaksjonshastigheten?

Foreslått svar: Ja, det kan han, hvis han har kunnskap om kjemisk kinetikk.

IV. Oppsummering av leksjonen, informasjon om lekser

Stagemål: vurdere arbeidet i leksjonen og vise betydningen av arbeidet som er gjort for senere studie av emnet.

Lærer: La oss huske forløpet av leksjonen, hva lærte vi i dag, hva lærte vi?

Speilbilde. Studentuttalelser.

Lærer: lekser: avsnitt 6.1, lær informasjonen i tabellen. Gjør oppgave 5, 6, 8 på side 108-109.

Teknologisk kart over leksjonen "Hastighet for kjemiske reaksjoner"

Hovedpunkter i det teknologiske kartet

Obligatorisk generell del

Navn på disiplinen

Leksjonens tema

Hastighet av kjemiske reaksjoner

Type og type aktivitet

Kombinert leksjon

Repetisjon, forelesning

Leksjonens mål

(som forventet læringsutbytte)

Som et resultat av leksjonen har elevene:

fortsett å formulere konseptet "hastighet av kjemiske reaksjoner", finn ut av hvilke faktorer hastigheten på kjemiske reaksjoner avhenger;

fortsette å lære å behandle og analysere eksperimentelle data; finne ut forholdet mellom hastigheten på kjemiske reaksjoner og eksterne faktorer;

fortsette å utvikle kommunikasjonsevner under par- og gruppearbeid; fokus på viktigheten av kunnskap om hastigheten på kjemiske reaksjoner som skjer i hverdagen (metallkorrosjon, melkesyre, råtnende osv.)

konsolidere evnen til å arbeide med elektroniske manualer, tabeller, referansemateriale, tilleggslitteratur

Læringsmetoder

Delvis - søk (reproduktiv)

Dannet kompetanse (generell kompetanse (GC) og profesjonell kompetanse (PC))

Generelt: formuler dine verdiretningslinjer i forhold til fagene og aktivitetsområdene som studeres;

være i stand til å ta beslutninger og ta ansvar for deres konsekvenser;

implementere en individuell utdanningsbane under hensyntagen Generelle Krav og normer;

egen forskjellige typer taleaktivitet.

Profesjonell: ha ferdigheter til å jobbe med ulike informasjonskilder (elektroniske manualer, Internett, ordbøker, oppslagsverk, bøker, lærebøker);

selvstendig søke, trekke ut, analysere og velge det som er nødvendig for løsningen pedagogiske oppgaver informasjon;

navigere i informasjonsflyter, kunne bevisst oppfatte informasjon;

ha ferdigheter til å bruke informasjonsenheter (PC, skriver);

bruke informasjons- og telekommunikasjonsteknologier for å løse utdanningsproblemer: lyd- og videoopptak, e-post, Internett;

kunne anvende ervervet kunnskap i praksis.

Tesaurus-feltet for leksjonen

Kjemisk kinetikk er en gren av kjemi som studerer hastigheter og mekanismer for kjemiske reaksjoner.

Et system i kjemi er stoffet eller samlingen av stoffer som vurderes.

En fase er en del av et system som er atskilt fra andre deler av et grensesnitt.

Homogent (uniformt) system - et system som består av en fase.

Et heterogent (ikke-uniformt) system er et system som består av to eller flere faser.

Hastigheten til en homogen kjemisk reaksjon er mengden av et stoff som reagerer eller dannes som et resultat av en reaksjon per tidsenhet i en volumenhet av systemet.

Hastigheten til en heterogen kjemisk reaksjon er mengden av et stoff som reagerer eller dannes som et resultat av en reaksjon per tidsenhet per enhet grensesnittflate.

Faktorer som påvirker reaksjonshastigheten:

Arten av de reagerende stoffene;

Konsentrasjon av reaktanter;

Temperatur;

Tilstedeværelse av katalysatorer.

En katalysator er et stoff som endrer (øker) hastigheten på en reaksjon, men som ikke forbrukes som et resultat av reaksjonen.

En inhibitor er et stoff som endrer (bremser) hastigheten på en reaksjon, men som ikke forbrukes som følge av reaksjonen.

Enzymer (enzymer) er biologiske katalysatorer.

Lov om masseaksjon.

Midlene som brukes, inkl. IKT-verktøy

Dataterminal, multimediaprojektor, demonstrasjonsskjerm, bærbar PC, høyttalere, 15 personlige datamaskiner, disk med presentasjoner og eksperimenter om salthydrolyse; grunnleggende og tilleggslitteratur

Tverrfaglige og samleieforbindelser

Tverrfaglig: biologi (kjemiske reaksjoner i en levende organisme), fysikk (begrepet termisk effekt av reaksjoner, påvirkning fysiske faktorer på hastigheten på en kjemisk reaksjon)

Utdanningsressurser (inkludert Internett)

E-læringssystem "Academy-Media", kjemiske nettsteder XuMuk.ru, Alhimik.ru, Nyttig informasjon om kjemi, grunnleggende og tilleggslitteratur

Leksjonsstadier

Etappens varighet

resultater

Kriterier og vurderingsmetode

Lærerfunksjon

Organisering av studentaktiviteter

Organisering av start på timen

Hilsener

Sjekke elevenes forberedelse til timen

Utstyrsberedskap

Lansering av EO-systemet

Bestemme fraværende studenter

Hilsener

Vakthavende ringer fraværende elever

Sjekker lekser

Utstedelse av kort med individuelle oppgaver, visning av oppgaver for hele gruppen

Gjennomføring av oppgaver, selvtesting og testing i par

Stadiet for å forberede studentene på aktiv og bevisst assimilering av nytt materiale

Kunngjøre emnet for leksjonen og definere målene

Skrive et emne i en notatbok

Søk etter et relevant emne i EO-systemet

Oppdatering av kunnskap, motivasjonsstadium

Frontal samtale

Spør spørsmål

Diskusjonsledelse

Svare på spørsmål, utfylle hverandres svar

Stadium for assimilering av ny kunnskap

Utsteder oppdrag til elektronisk manual, konsultasjoner

Arbeid med den elektroniske manualen

Primærprøve for kunnskapstilegnelse

Utstedelse av oppgaver, overvåking av gjennomføring

Fullføre oppgaver

Primær konsolidering av kunnskap

Demonstrasjon av eksperimenter om emnet ved bruk av projektor og lerret

Observasjon

Tegne reaksjonsligninger

Kontroll og selvtest av kunnskap. Reflekskontrollerende stadium

Kontroll av skriveligninger, evaluering, generalisering

Selvtest, konklusjoner

Oppsummering av leksjonen

Analysere suksessen med å oppnå leksjonsmålet

Vurdering av framtidige arbeidsutsikter

Informasjon om lekser, instruksjoner om hvordan de skal fullføres

Utsteder lekser

Utføre instruksjoner om implementeringen

Opptak av lekser, spørsmål for å avklare det



O.I. Ivanova, kjemilærer, MBOU "Napolnokotyakskaya Secondary School", Kanashsky-distriktet i Den tsjetsjenske republikk

Leksjon "Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon"

Hensikten med leksjonen: studie av faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon

Oppgaver:

finne ut hvilke faktorer som påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner

lære å forklare påvirkningen av hver faktor;

stimulere den kognitive aktiviteten til elevene ved å skape en problemsituasjon;

å danne kompetansen til skolebarn (pedagogisk, kognitiv, kommunikativ, helse);

forbedre elevenes praktiske ferdigheter.

Leksjonstype: problemdialogisk.

Arbeidsformer: gruppe, individ.

Utstyr og reagenser: sett med reagensrør, reagensglassholder, stativ, spritlampe, splint, fyrstikker, sinkgranulat, sinkpulver, kobberoksidpulver, magnesium, svovelsyreløsning (10 % løsning), hydrogenperoksid, kaliumdikromat, kobbersulfat, jernspiker , natriumhydroksid, kritt.

I løpet av timene:

1. trinn:

Anrop: Hei folkens! I dag skal vi presentere oss som forskere. Men før vi begynner å lære nytt stoff, vil jeg gjerne demonstrere et lite eksperiment. Vennligst se på tavlen og gjør dine gjetninger om forløpet til disse reaksjonene:

A) kobber og jernsulfat;

B) løsning av kobbersulfat og kaliumhydroksid

Vil disse reaksjonene finne sted? Gå til tavlen og skriv likningene for disse reaksjonene.

La oss se på disse eksemplene (læreren utfører eksperimentet).

Det er to reagensrør på bordet, begge inneholder en løsning av kobbersulfat, men det ene reagensglasset inneholder tilsetning av natriumklorid, vi slipper et aluminiumsgranulat i begge reagensglassene. Hva observerer vi?

PROBLEM: Hvorfor ser vi i det andre tilfellet ikke tegn til reaksjon?Er våre antakelser virkelig feil?

KONKLUSJON: Kjemiske reaksjoner oppstår med ulik hastighet. Noen fremgang sakte, over måneder, for eksempel korrosjon av jern eller gjæring av druejuice, noe som resulterer i vin. Andre er fullført i løpet av noen uker eller dager, for eksempel den alkoholiske gjæringen av glukose. Atter andre slutter veldig raskt, for eksempel utfelling av uløselige salter, og noen oppstår umiddelbart, for eksempel eksplosjoner.

Nesten øyeblikkelig, veldig raskt, oppstår mange reaksjoner i vandige løsninger: dette er ioniske reaksjoner som oppstår med dannelse av et bunnfall, gass eller nøytraliseringsreaksjon.

La oss nå huske hva du vet om hastigheten på kjemiske reaksjoner.

Forstå konseptet. List opp definisjonen, formlene og måleenhetene.

PROBLEM: Hva trenger du å vite for å kunne kontrollere hastigheten på en kjemisk reaksjon? (Vet hvilke forhold som påvirker hastigheten)

Hva er navnene på disse forholdene du nettopp har listet opp? (faktorer)

Det er kjemiske instrumenter og reagenser på bordene foran deg. Til hvilket formål tror du at du vil gjennomføre eksperimentene? (For å studere påvirkningen av faktorer på reaksjonshastigheten)

Nå kommer vi til temaet for dagens leksjon. Det er studiet av faktorer vi skal studere i denne leksjonen.

Vi skriver navnet på emnet og datoen i notatbøkene.

IIscene:

FORSTÅ INNHOLDET.

Hvilke faktorer påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner?

Elevliste: temperatur, type reaktanter, konsentrasjon, kontaktflate, katalysatorer.

Hvordan kan de endre reaksjonshastigheten?(Elevene gir sine gjetninger)

Lærer: Påvirkningen av alle disse faktorene på hastigheten av kjemiske reaksjoner kan forklares ved hjelp av en enkel teori - kollisjonsteorien. Hovedideen er denne: reaksjoner oppstår når partikler av reagenser som har en viss energi kolliderer. Fra dette kan vi trekke følgende konklusjoner:

Jo flere reaktantpartikler det er, jo mer sannsynlig er det at de kolliderer og reagerer.

Kun effektive kollisjoner fører til en reaksjon, dvs. de der "gamle forbindelser" blir ødelagt eller svekket og derfor kan "nye" dannes. Men for dette må partiklene ha en viss energi.

Minimumsoverskuddsenergien som kreves for effektiv kollisjon av reaktantpartikler kalles aktiveringsenergi (skriv ned definisjonen i notatbøker).

Således, i banen for alle partikler som kommer inn i reaksjonen, er det en viss barriere lik aktiveringsenergien. Hvis det er lite, så er det mange partikler som lykkes med å overvinne det. Når energibarrieren er stor, trengs det ekstra energi for å overvinne den; noen ganger er et "godt push" nok.

La oss vende oss til uttalelsen til Leonardo da Vinci (Kunnskap som ikke er verifisert av erfaring er fruktløs og full av feil).

Lærer: Hvordan forstår du betydningen av disse ordene?(prøve teori med praksis)

Ja, faktisk må hver teori også testes i praksis. Deretter må du studere selv. ulike faktorer på reaksjonshastigheten. For å gjøre dette skal du utføre reaksjoner, veiledet av instruksjonene på tabellene dine, og utarbeide en protokoll for eksperimentet. Etter dette må en elev fra gruppen gå til tavlen, forklare påvirkningen av hvilken faktor du vurderte, skrive ligninger på tavlen og trekke en konklusjon i henhold til kollisjonsteori og aktiveringsteori.

TB instruksjon.

UTFØRE PRAKTISK ARBEID I GRUPPER

Kort 1. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:

1. Reaktantenes art.

Hell litt svovelsyre i to reagensglass.

2. Legg en liten mengde magnesium i den ene og en sinkgranulat i den andre.

3. Sammenlign interaksjonshastigheten mellom ulike metaller og svovelsyre.

4. Hva, etter din mening, er årsaken til de forskjellige hastighetene for sure reaksjoner med disse metallene.

5. Hvilken faktor fant du ut under dette arbeidet?

6. Finn i laboratorierapporten halvreaksjonene som tilsvarer eksperimentet ditt og fullfør reaksjonsligningene.

Kort 2. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:

2. Konsentrasjon av reagerende stoffer.

Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.

1. Hell 1-2 ml svovelsyre i to reagensglass.

2. Tilsett samme volum vann i et av reagensglassene.

3. Plasser et sinkgranulat i hvert reagensglass.

4. I hvilket av reagensrørene begynte utviklingen av hydrogen raskere?

Kort 3. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:

3. Kontaktområde for reagerende stoffer.

Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.

1. Mal et lite stykke kritt i en morter.

2. Hell litt svovelsyreløsning i to reagensglass. Vær veldig forsiktig, hell bare litt syre!

3. Plasser samtidig pulveret i det ene reagensglasset og et stykke kritt i det andre.

4. I hvilket reagensrør vil reaksjonen skje raskere?

5. Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?

6. Hvordan kan dette forklares fra kollisjonsteoretisk synspunkt?

7. Skriv ligningen for reaksjonen.

Kort 4. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:

4. Temperatur.

Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.

1. Hell en løsning av svovelsyre i begge reagensrørene og legg et granulat av kobberoksid i dem.

2. Varm forsiktig et av reagensrørene. Først varmer vi reagensrøret litt i en vinkel, prøver å varme det langs hele lengden, deretter bare den nedre delen, etter å ha rettet opp reagensrøret. Hold reagensrøret med en holder.

3. I hvilket av reagensglassene foregår reaksjonen mer intenst?

4. Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?

5. Hvordan kan dette forklares fra kollisjonsteoretisk synspunkt?

6. Skriv ligningen for reaksjonen.

Kort 5. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:

5. Tilgjengelighet av spesielle katalysatorstoffer, stoffer som øker hastigheten på en kjemisk reaksjon.

Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.

Hell hydrogenperoksid i to glass.

Dryss forsiktig noen få krystaller av kaliumdikromat i et av reagensrørene. Rør den resulterende løsningen med en glassstang.

Tenn en gnist og sluk den deretter. Før den ulmende splinten til løsningene i begge glassene så nær løsningen som mulig, men uten å berøre væsken. Gnisten skal lyse.

I hvilket av reagensrørene observeres rask gassutvikling? Hvilken gass er dette?

Hvilken rolle spiller kaliumdikromat i denne reaksjonen?

Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?

Skriv reaksjonsligningen.

DISKUSJON AV RESULTATENE.

For diskusjon fra hver arbeidsgruppe En student om gangen kommer til styret (en om gangen)

Utarbeide en oppsummeringsprotokoll over laboratoriearbeid basert på svar på spørsmålene fra workshopen.

Skriv reaksjonsligninger på tavlen og trekk passende konklusjoner. Alle andre elever registrerer sine konklusjoner og ligninger i protokollene.

Påvirkning av reaktantenes natur

Problem:

Lærer: massene av de inntatte stoffene, veide porsjoner av faste stoffer, konsentrasjonen av saltsyre, reaksjonsbetingelsene er de samme, men samtidig er intensiteten til prosessene som foregår (hastigheten av hydrogenutviklingen) forskjellig?

Diskusjon:

Studenter: vi tok forskjellige metaller.

Lærer: Alle stoffer er bygd opp av atomer av kjemiske elementer. Hva er forskjellen kjemiske elementer i henhold til din kunnskap periodisk lov og det periodiske system til D.I. Mendeleev?

Studenter: Serienummer, posisjon i Periodiske tabell D.I. Mendeleev, det vil si at de har forskjellige elektroniske strukturer, og derfor enkle stoffer dannet av disse atomene har ulike egenskaper.

Lærer: det vil si at disse stoffene er av ulik natur. Dermed vil hastigheten på en kjemisk reaksjon avhenge av arten til en bestemt reaktant, siden de har forskjellige strukturer og egenskaper.

Konklusjon:

Studenter: Hastigheten til en kjemisk reaksjon vil avhenge av reaktantenes natur: jo mer aktivt metall (stoffet er), jo høyere er hastigheten på den kjemiske reaksjonen.

Effekt av konsentrasjon

Problem: naturen til alle reagerende stoffer, betingelsene for eksperimentet er de samme, men intensiteten av prosessene som finner sted (hastigheten av hydrogenutvikling) er forskjellig?

Diskusjon:

Lærer: Hvorfor er hastigheten på en kjemisk reaksjon forskjellig, fordi stoffer av samme kjemiske natur reagerer?

Studenter: Når vi tilsatte vann, endret (reduserte) vi konsentrasjonen av svovelsyre i ett reagensrør, og intensiteten av hydrogenutviklingen avtok.

Konklusjon:

Studenter: Hastigheten av en kjemisk reaksjon vil avhenge av konsentrasjonen av reaktantene: jo større konsentrasjonen av reaktantene, desto høyere er hastigheten på den kjemiske reaksjonen.

Lærerens forklaring: KONSENTRASJON AV REAGENDE STOFFER.

Jo flere reaktantpartikler det er, jo nærmere de er hverandre, jo mer sannsynlig er det at de kolliderer og reagerer. Basert på stort eksperimentelt materiale i 1867. Norske forskere K. Guldberg og P. Waage og, uavhengig av dem, i 1865 formulerte den russiske forskeren N.I. Beketov den grunnleggende loven om kjemisk kinetikk, og etablerte reaksjonshastighetens avhengighet av konsentrasjonene av reaktantene:

Reaksjonshastigheten er proporsjonal med produktet av konsentrasjonene av de reagerende stoffene, tatt i potenser lik deres koeffisienter i reaksjonsligningen.

Denne loven kalles også lov om masseaksjon.Den er kun gyldig for gassformige og flytende stoffer!

2A+3B=A2B3 V=k*CA2*.CB3

Øvelse 1. Skriv kinetiske ligninger for følgende reaksjoner:

Oppgave 2.

Hvordan vil hastigheten på en reaksjon med den kinetiske ligningen endre seg?

v= kCA2CB, hvis konsentrasjonen av stoff A økes med 3 ganger.

Avhengighet av overflatearealet til reagerende stoffer

Problem:

Lærer: alle stoffer er identiske i sin kjemiske natur, identiske i masse og konsentrasjon, reagerer ved samme temperatur, men intensiteten av hydrogenutviklingen (og derfor hastigheten) er forskjellig.

Diskusjon:

Studenter: Et stykke kritt og krittpulver av samme masse har forskjellig opptatt volum i et reagensrør, varierende grader sliping. Der hvor denne malingsgraden er størst, er hydrogenutviklingshastigheten maksimal.

Lærer: denne egenskapen er kontaktoverflaten til de reagerende stoffene. I vårt tilfelle er overflatearealet av kontakt mellom kalsiumkarbonat og H2SO4-løsning forskjellig.

Konklusjon:

Studenter: Hastigheten til en kjemisk reaksjon avhenger av kontaktområdet til de reagerende stoffene: jo større kontaktarealet til de reagerende stoffene (slipingsgrad), jo større er reaksjonshastigheten.

Lærer: en slik avhengighet er ikke alltid observert: for noen heterogene reaksjoner, for eksempel i Solid - Gas-systemet, på svært høye temperaturer(mer enn 500 0C), sterkt knuste (til pulver) stoffer er i stand til å sintre, og reduserer dermed kontaktoverflaten til de reagerende stoffene.

Effekt av temperatur

Problem:

Lærer: Stoffene som tas til forsøket er av samme natur, massen av CuO-pulveret som tas og konsentrasjonen av svovelsyre er også den samme, men reaksjonshastigheten er forskjellig.

Diskusjon:

Studenter: Dette betyr at når vi endrer reaksjonstemperaturen, endrer vi også hastigheten.

Lærer: Betyr dette at når temperaturen øker, vil hastigheten på alle kjemiske reaksjoner øke?

Studenter: Nei. Noen reaksjoner skjer ved svært lave og til og med minusgrader.

Konklusjon:

Studenter: Følgelig vil enhver endring i temperaturen med noen få grader endre hastigheten på den kjemiske reaksjonen betydelig.

Lærer: Dette er praktisk talt hva Van't Hoffs lov høres ut som, som vil være i kraft her: Når reaksjonstemperaturen endres for hver 10 ºC, endres (øker eller reduseres) hastigheten på den kjemiske reaksjonen med 2-4 ganger.

Lærerens forklaring: TEMPERATUR

Hvordan høyere temperatur, jo mer aktive partikler det er, øker hastigheten på deres bevegelse, noe som fører til en økning i antall kollisjoner. Reaksjonshastigheten øker.

Van't Hoffs regel:

For hver 10°C økning i temperaturen totalt antall kollisjoner øker med bare ~ 1,6%, og reaksjonshastigheten øker med 2-4 ganger (100-300%).

Tallet som viser hvor mange ganger reaksjonshastigheten øker når temperaturen øker med 10°C kalles temperaturkoeffisienten.

Van't Hoffs regel uttrykkes matematisk med følgende formel:

HvorV1 -reaksjonshastighet ved temperaturt2 ,

V2 - reaksjonshastighet ved temperaturt1 ,

y- temperaturkoeffisient.

Løs problemet:

Bestem hvordan hastigheten på en viss reaksjon endres når temperaturen øker fra 10 til 500C. Reaksjonstemperaturkoeffisienten er 3.

Løsning:

Bytt ut disse problemene med formelen:

reaksjonshastigheten vil øke 81 ganger.

Katalysatorpåvirkning

Problem:

Lærer: stoffet i begge tilfeller er det samme, naturen er den samme, ved samme temperatur, konsentrasjonen av reagenset er den samme, hvorfor er hastigheten forskjellig?

Diskusjon:

Lærer: Slike stoffer som akselererer kjemiske reaksjoner kalles katalysatorer. Det finnes stoffer som bremser reaksjoner, de kalles hemmere.

Konklusjon:

Studenter: Katalysatorer øker reaksjonshastigheten ved å redusere aktiveringsenergien. Hvordan mindre energi aktivering, jo raskere reaksjon.

Katalytiske fenomener er utbredt i naturen: respirasjon, absorpsjon næringsstoffer celler, proteinsyntese osv. er prosesser regulert av biologiske katalysatorer - enzymer. Katalytiske prosesser er grunnlaget for liv i den form som finnes på jorden.

Lignelse "Den attende kamel" (for å forklare rollen til katalysatoren)

(en veldig gammel arabisk lignelse)

Det bodde en gang i østen en mann som avlet kameler. Han arbeidet hele livet, og da han ble gammel, kalte han sønnene til seg og sa:
"Mine barn! Jeg er blitt gammel og svak og skal snart dø. Etter min død, del de gjenværende kamelene som jeg forteller deg. Du, den eldste sønnen, jobbet hardere enn noen annen – ta halvparten av kamelene for deg selv. Du, mellomste sønn, har akkurat begynt å hjelpe meg - ta den tredje delen for deg selv. Og du, yngste, tar den niende delen.»
Tiden gikk og den gamle mannen døde. Så bestemte sønnene seg for å dele arven ettersom faren testamenterte dem. De kjørte flokken til stort felt, de telte det, og det viste seg at det bare var sytten kameler i flokken. Og det var umulig å dele dem med 2, 3 eller 9! Ingen visste hva de skulle gjøre. Sønnene begynte å krangle, og tilbød hver sin løsning. Og de var allerede lei av å krangle, men kom aldri til en felles avgjørelse.
På dette tidspunktet red en reisende forbi på kamelen sin. Da han hørte rop og krangling, spurte han: "Hva skjedde?"
Og sønnene fortalte om ulykken sin. Den reisende gikk av kamelen, slapp den inn i flokken og sa: «Del nå kamelene, slik faren din beordret.»
Og siden det var 18 kameler, tok den eldste sønnen halvparten, det vil si 9, den mellomste sønnen tok en tredje, det vil si 6 kameler, og den yngste sønnen tok en niende, det vil si to kameler. Og da de delte flokken på denne måten, var det enda en kamel igjen på marken, for 9+6+2 tilsvarer 17.
Og den reisende steg opp på kamelen sin og red videre.

Laboratoriearbeid(protokoll)

Observasjoner
Reaksjonshastighetens avhengighet av reaktantenes natur

Zn + H2SO4(10%)=

Mg + H2SO4(10%)=

 V 1 V 2

Reaksjonshastighetens avhengighet av konsentrasjonen av reaktanter

Zn + H2SO4(10%)=

 V 1 V 2
Avhengighet av reaksjonshastigheten på overflatearealet til reaktantene for heterogene reaksjoner

Zn(granulat)+ H2SO4(10%)=

Zn(pulver)+ H2SO4(10%)=

 V 1 V 2
Avhengighet av reaksjonshastighet på temperatur CuO + H 2 SO 4 (10 %) = CuO + H 2 SO 4 (10 %) oppvarming = V 1 V 2
Reaksjonshastighetens avhengighet av tilstedeværelsen av en katalysator

K2Cr2O7

 V 1 V 2

SPEILBILDE.

Hva lærte vi i denne leksjonen?

Lag en klynge om emnet "Faktorer som påvirker hastigheten til HR."

Hvorfor trenger vi kunnskap om faktorene som påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner?

Brukes de i hverdagen? Navngi eventuelt bruksområdene.

Test om emnet (5 minutter).

Test

1. Hastigheten til en kjemisk reaksjon er karakterisert ved:

1) bevegelsen av molekyler eller ioner av reagerende stoffer i forhold til hverandre

2) tiden den kjemiske reaksjonen avsluttes

3) antall strukturelle enheter av et stoff som gikk inn i en kjemisk reaksjon

4) endring i stoffmengder per tidsenhet per volumenhet

Når temperaturen på de reagerende stoffene øker, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:

1) reduseres

2) øker

3) endres ikke

4) endres med jevne mellomrom

Med en økning i overflatearealet av kontakt med de reagerende stoffene, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:

1) reduseres

2) øker

3) endres ikke

4) endres med jevne mellomrom

Når konsentrasjonen av reaktanter øker, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:

1) reduseres

2) øker

3) endres ikke

4) endres med jevne mellomrom

For å øke hastigheten på en kjemisk reaksjon
2CuS(tv.)+ 3O2 (G.) = 2CuO(TV.) + 2SO2 (G.) + Qnødvendig:

1) øke konsentrasjonen av SO2

2) redusere SO2-konsentrasjonen

3) reduser temperaturen

4) øke graden av sliping av CuS

Under normale forholdved laveste hastighetdet er interaksjon mellom:

3) Zn og HCl (10 % løsning)

4) Mg og HCl (10 % løsning)

Når temperaturen øker fra 10 til 30 °C, vil reaksjonshastigheten, hvis temperaturkoeffisient = 3:

1) øker 3 ganger

2) øker med 9 ganger

3) reduseres med 3 ganger

4) reduseres med 9 ganger

Karakter prøvearbeid:

Testsvar:

Ingen feil - "5"

1-2 feil - "4"

3 feil - "3"

Hjemmelekser:

§13, s. 135-145.

O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova. Kjemi. 11. klasse. Opplæring for utdanningsinstitusjoner. 11. utgave, stereotypisk. M.: Bustard, 2009.

For reaksjonen ble stoffer tatt ved en temperatur på 400C, og deretter ble de varmet opp til 700C. Hvordan vil hastigheten på en kjemisk reaksjon endres hvis temperaturkoeffisienten er 2?

Hvordan vil hastigheten på reaksjonen som forløper i henhold til ligningen 2NO+O2=2NO2 endres hvis konsentrasjonen av begge stoffene økes med 3 ganger?

Dato___________ Klasse_______________
Emne: Konseptet med hastigheten til en kjemisk reaksjon. Katalysatorer. Kjemisk likevekt
Leksjonens mål: gjenta og konsolidere kunnskap om reversible reaksjoner, kjemisk likevekt; danne ideer om katalysatorer og katalyse.

I løpet av timene

1. Organisering av tid lekse. 2. Lære nytt stoff Du er kjent med begrepet "hastighet" fra fysikkkurset ditt. I generelt syn hastighet er en størrelse som viser hvordan en hvilken som helst karakteristikk endres per tidsenhet.Hastigheten til en kjemisk reaksjon er en verdi som viser hvordan konsentrasjonene av utgangsstoffer eller reaksjonsprodukter endres per tidsenhet. For å estimere hastigheten er det nødvendig med en endring i konsentrasjonen av ett av stoffene.1. Av størst interesse er reaksjoner som skjer i et homogent (homogent) miljø.Homogene systemer (homogene) - gass/gass, væske/væske – reaksjoner forekommer i alle volumer. Matematisk kan hastigheten på en kjemisk homogen reaksjon representeres ved å bruke formelen:
2. For en heterogen reaksjon bestemmes reaksjonshastigheten av antall mol stoffer som kommer inn i eller er et resultat av reaksjonen per tidsenhet per overflateenhet:Heterogene (heterogene) systemer – faststoff/væske, gass/faststoff, væske/gass – reaksjoner oppstår ved grensesnittet. Dermed, hastigheten på en kjemisk reaksjon viser endringen i mengde stoffer per tidsenhet, per volumenhet eller per enhetsgrensesnitt. Avhengighet av reaksjonshastigheter av ulike faktorer

Forhold

Lov om masseaksjon Hastigheten av en kjemisk reaksjon er direkte proporsjonal med produktet av konsentrasjonene av reaktantene. Når konsentrasjonen av minst en av reaktantene øker, øker hastigheten på den kjemiske reaksjonen i samsvar med den kinetiske ligningen.
Tenk på den generelle reaksjonsligningen: aA + bB = cC + dD, hvor A, B, C, D – gasser, væskerFor denne reaksjonen har den kinetiske ligningen formen:

Årsaken til hastighetsøkningen er økningen i antall kollisjoner av reagerende partikler på grunn av en økning i partikler per volumenhet.

Kjemiske reaksjoner som forekommer i homogene systemer (blandinger av gasser, flytende løsninger), utføres på grunn av kollisjon av partikler. Imidlertid fører ikke hver kollisjon av reaktantpartikler til dannelse av produkter. Bare partikler med økt energi -aktive partikler, i stand til å utføre en kjemisk reaksjon. Med økende temperatur øker den kinetiske energien til partikler og antallet aktive partikler øker, derfor går kjemiske reaksjoner ved høye temperaturer raskere enn kl. lave temperaturer. Reaksjonshastighetens avhengighet av temperatur bestemmes av Van't Hoff-regelen:for hver 10°C økning i temperaturen øker reaksjonshastigheten med 2-4 ganger.

Van't Hoffs regel er omtrentlig og gjelder kun for en omtrentlig vurdering av temperaturens effekt på reaksjonshastigheten.

Katalysatorer er stoffer som øker hastigheten på en kjemisk reaksjon.De samhandler med reagenser for å danne et mellomprodukt kjemisk forbindelse og frigjøres ved slutten av reaksjonen.
Effekten som katalysatorer har på kjemiske reaksjoner kalleskatalyse . Av aggregeringstilstand, der katalysatoren og reaktantene befinner seg, bør man skille mellom:
homogen katalyse (katalysatoren danner et homogent system med de reagerende stoffene, for eksempel en gassblanding);
heterogen katalyse (katalysatoren og reaktantene er inne ulike faser; katalyse skjer ved grensesnittet).

Stoff som bremser reaksjonshastigheten

1. Blant alle kjente reaksjoner skilles reaksjoner mellom reversible og irreversible. Når man studerer ionebytterreaksjoner, ble forholdene under hvilke de fortsetter til fullføring oppført. ( ). Det er også kjente reaksjoner som under gitte forhold ikke fortsetter til fullføring. For eksempel, når svoveldioksid er oppløst i vann, skjer følgende reaksjon: SO 2 +H 2 O→ H 2 SÅ 3 . Men det viser seg at i vandig løsning Bare en viss mengde svovelsyre kan dannes. Dette forklares med at svovelsyre er skjør, og det oppstår en omvendt reaksjon, dvs. dekomponering til svoveloksid og vann. Følgelig blir ikke denne reaksjonen fullført fordi to reaksjoner skjer samtidig -rett (mellom svoveloksid og vann) ogomvendt (dekomponering av svovelsyrling). SÅ 2 + H 2 O↔ H 2 SÅ 3 . Kjemiske reaksjoner som skjer under gitte forhold i innbyrdes motsatte retninger kalles reversible.
2. Siden hastigheten på kjemiske reaksjoner avhenger av konsentrasjonen av reaktantene, så i utgangspunktet hastigheten på den direkte reaksjonen( υpr ) skal være maksimalt,og hastigheten på den omvendte reaksjonen (υ arr. ) er lik null. Konsentrasjonen av reaktanter avtar over tid, og konsentrasjonen av reaksjonsprodukter øker. Derfor avtar hastigheten på foroverreaksjonen og hastigheten på den omvendte reaksjonen øker. På et visst tidspunkt blir frekvensen av forover- og reversreaksjoner like:
I alle reversible reaksjoner avtar hastigheten på foroverreaksjonen, hastigheten på den omvendte reaksjonen øker til begge hastighetene blir like og en likevektstilstand er etablert: υ pr = υ arr. Tilstanden til systemet der hastigheten på foroverreaksjonen er lik hastigheten til den omvendte reaksjonen kalles kjemisk likevekt. I en tilstand av kjemisk likevekt forblir det kvantitative forholdet mellom reaktantene og reaksjonsproduktene konstant: hvor mange molekyler av reaksjonsproduktet dannes per tidsenhet, så mange av dem brytes ned. Imidlertid opprettholdes tilstanden for kjemisk likevekt så lenge reaksjonsforholdene forblir uendrede: konsentrasjon, temperatur og trykk. Tilstanden for kjemisk likevekt er beskrevet kvantitativtlov om masseaksjon. Ved likevekt er forholdet mellom produktet av konsentrasjoner av reaksjonsprodukter (i potenser av deres koeffisienter) og produktet av konsentrasjoner av reaktanter (også i potenser av deres koeffisienter) en konstant verdi, uavhengig av de opprinnelige konsentrasjonene av stoffer i reaksjonen blanding.Denne konstanten kalleslikevektskonstant - k Så for reaksjonen: N 2 (G) + 3 H 2 (G)↔ 2 N.H. 3 (G) + 92,4 kJlikevektskonstanten uttrykkes som følger:υ 1 = υ 2 υ 1 (direkte reaksjon) = k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , Hvor – molare likevektskonsentrasjoner, = mol/l υ 2 (tilbakeslag) = k 2 [ N.H. 3 ] 2 k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 = k 2 [ N.H. 3 ] 2 K s = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 – likevektskonstant . Kjemisk likevekt avhenger av konsentrasjon, trykk, temperatur. Prinsipp bestemmer retningen for likevektsblanding:Hvis et system i likevekt utsettes for ytre påvirkning, så vil likevekten i systemet skifte i motsatt retning av denne effekten. 1) Effekt av konsentrasjon – hvis konsentrasjonen av utgangsstoffene økes, skifter likevekten mot dannelse av reaksjonsprodukter.For eksempel, K s = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 Ved tilsetning til reaksjonsblandingen f.eks nitrogen, dvs. konsentrasjonen av reagenset øker, nevneren i uttrykket for K øker, men siden K er en konstant, så for å oppfylle denne betingelsen må også telleren øke. Dermed øker mengden reaksjonsprodukt i reaksjonsblandingen. I dette tilfellet snakker de om et skifte i kjemisk likevekt til høyre, mot produktet. Dermed forskyves en økning i konsentrasjonen av reaktanter (flytende eller gassformige) mot produktene, dvs. mot direkte reaksjon. En økning i konsentrasjonen av produkter (flytende eller gassformige) forskyver likevekten mot reaktantene, dvs. mot motsatt reaksjon. Å endre massen til et fast stoff endrer ikke likevektsposisjonen. 2) Effekt av temperatur – en temperaturøkning forskyver likevekten mot en endoterm reaksjon.EN) N 2 (G) + 3 H 2 (G) ↔ 2 N.H. 3 (G) + 92,4 kJ (eksotermisk - varmeavgivelse) Når temperaturen øker, vil likevekten skifte mot nedbrytningsreaksjonen av ammoniakk ( ← ) b) N 2 (G) + O 2 (G) ↔ 2 NEI (G) – 180,8 kJ (endotermisk - varmeabsorpsjon) Når temperaturen øker, vil likevekten skifte mot formasjonsreaksjonen NEI ( → ) 3) Påvirkning av trykk (kun for gassformige stoffer) – med økende trykk, skifter likevekten mot dannelse av stoffer som opptar et mindre volum.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 Med økende trykk ( P ): før reaksjon 4 V gassformige stoffer → etter reaksjonen 2 V gassformige stoffer, derfor skifter likevekten til høyre ( → ) Når trykket øker, for eksempel 2 ganger, reduseres volumet av gasser med samme mengde, og derfor vil konsentrasjonen av alle gassformige stoffer øke med 2 ganger. K s = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 I dette tilfellet vil telleren for uttrykket for K øke med 4 ganger, og nevneren er 16 ganger, dvs. likestilling vil bli krenket. For å gjenopprette det, må konsentrasjonen øke ammoniakk og konsentrasjonene synker nitrogen Og hydrogen. Balansen vil skifte til høyre. Så, når trykket øker, skifter likevekten mot en reduksjon i volum, og når trykket avtar, mot en økning i volum. En trykkendring har praktisk talt ingen effekt på volumet av faste og flytende stoffer, dvs. endrer ikke konsentrasjonen deres. Følgelig er likevekten av reaksjoner der gasser ikke deltar praktisk talt uavhengig av trykk. ! Forløpet av en kjemisk reaksjon påvirkes av stoffer - katalysatorer. Men når du bruker en katalysator, reduseres aktiveringsenergien til både forover- og bakreaksjonene med samme mengde og derfor balansen forskyves ikke. 3. Konsolidering av det studerte materialet Oppgave Angi hvordan det vil påvirke:a) økning i trykk;b) økning i temperatur;c) en økning i oksygenkonsentrasjonen for å balansere systemet: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + QLøsning: a) Endring i trykkforskyver likevekten til reaksjoner som involverer gassformige stoffer (d). La oss bestemme volumene av gassformige stoffer før og etter reaksjonen ved å bruke støkiometriske koeffisienter:I henhold til Le Chateliers prinsipp,med økende trykk, balansen skiftermot dannelse av stoffer som opptar et mindre volum, derfor vil likevekten skifte til høyre, dvs. mot dannelsen av CO 2 , mot direkte reaksjon(→) . b) I henhold til Le Chateliers prinsipp,når temperaturen stiger, endres balansenmot den endoterme reaksjonen (- Q ), dvs. mot omvendt reaksjon - reaksjonen av CO-nedbrytning 2 (←) , fordi Av lov om bevaring av energi: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Qc) Med økende oksygenkonsentrasjonsystemets likevekt skiftermot å skaffe CO 2 (→) fordi en økning i konsentrasjonen av reaktanter (flytende eller gassformige) skifter mot produkter, dvs. mot direkte reaksjon. 4. Lekser. S.14, Gjør oppgaven to og toEksempel 1. Hvor mange ganger vil hastigheten på forover- og reversreaksjonen i systemet endres: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) = 2 SO 3 (g) hvis volumet av gassblandingen reduseres med tre ganger? I hvilken retning vil likevekten i systemet skifte?Løsning. La oss betegne konsentrasjonene av reaktanter: [ SO 2 ]= en, [O 2] = b, [SO 3 ] = Med. I henhold til loven om massehastighetv direkte og omvendte reaksjoner før volumendringer:v pr = Ka 2 b v arr. = TIL 1 Med 2 . Etter å ha redusert volumet til et homogent system med tre ganger, vil konsentrasjonen av hver av reaktantene øke tre ganger: [ SÅ 2 ] = 3 EN , [OM 2 ] = 3 b; [ SÅ 3 ] = 3 Med . Ved nye hastighetskonsentrasjoner v’ forover og bakover reaksjon:v’ etc = TIL (3 EN ) 2 (3 b) = 27 Ka 2 bv’ arr. = TIL 1 (3 Med ) 2 = 9 TIL 1 Med 2 Herfra:

Følgelig økte hastigheten på foroverreaksjonen med 27 ganger, og hastigheten på den motsatte reaksjonen med bare ni ganger. Balansen i systemet har skiftet mot utdanning SÅ 3 . Eksempel 2. Regn ut hvor mange ganger hastigheten på en reaksjon som skjer i gassfasen vil øke når temperaturen øker fra 30 til 70 grader O C, hvis temperaturkoeffisienten for reaksjonen er 2.Løsning. Avhengigheten av hastigheten til en kjemisk reaksjon på temperaturen bestemmes av den empiriske Van't Hoff-regelen i henhold til formelen:Derfor reaksjonshastigheten νТ 2 ved en temperatur på 70 O Med større reaksjonshastighet νТ 1 ved en temperatur på 30 O C 16 ganger.Eksempel 3. Likevektskonstant for et homogent system:CO(g) + H 2 O(g) = CO 2 (g) + N 2 (G)på 850 O C er lik 1. Beregn konsentrasjonene av alle stoffer ved likevekt hvis startkonsentrasjonene er: [CO] ref = 3 mol/l, [H 2 OM] ref = 2 mol/l.Løsning. Ved likevekt er hastighetene for forover- og bakreaksjonene like, og forholdet mellom konstantene til disse hastighetene er konstant og kalles likevektskonstanten til det gitte systemet:v pr = TIL 1 [DRØM 2 OM]v arr. = K 2 [CO 2 ][N 2 ]
I problemstillingen er startkonsentrasjonene gitt, mens i uttrykket TIL R inkluderer bare likevektskonsentrasjonene av alle stoffene i systemet. La oss anta at i øyeblikket av likevektskonsentrasjon [CO 2 ] R = X mol/l. I følge systemets ligning vil antall mol hydrogen som dannes også være X mol/l. Samme antall føflekker (X mol/l) CO og H 2 O brukes til utdanning X føflekker CO 2 og N 2 . Derfor er likevektskonsentrasjonene til alle fire stoffene:[CO 2 ] R = [H 2 ] R = X mol/l; [CO] R = (3 – X ) mol/l;[H 2 OM] R = (2 – X ) mol/l.Når vi kjenner likevektskonstanten, finner vi verdien X , og deretter startkonsentrasjonene av alle stoffene:

Dermed er de ønskede likevektskonsentrasjonene:[CO 2 ] R = 1,2 mol/l;[H 2 ] R = 1,2 mol/l;[CO] R = 3 – 1,2 = 1,8 mol/l;[H 2 OM] R = 2 – 1,2 = 0,8 mol/l.
Laster inn...Laster inn...