Kimyasal reaksiyon katalizörlerinin hızı hakkında ders kavramı. Kimya dersi, kimyasal reaksiyonların hızı. Gruplar halinde pratik çalışma yürütmek

Bölümler: Kimya

dersin amacı

  • eğitici:"kimyasal reaksiyon hızı" kavramının oluşumuna devam etmek, homojen ve heterojen reaksiyonların hızını hesaplamak için formüller türetmek, kimyasal reaksiyonların hızının hangi faktörlere bağlı olduğunu düşünmek;
  • gelişmekte: deneysel verileri işlemeyi ve analiz etmeyi öğrenir; kimyasal reaksiyonların hızı ile dış etkenler arasındaki ilişkiyi bulabilme;
  • eğitici: ikili ve toplu çalışma sırasında iletişim becerilerinin geliştirilmesine devam etmek; öğrencilerin dikkatini günlük yaşamda meydana gelen kimyasal reaksiyonların hızı (metal korozyonu, süt ekşimesi, çürüme vb.)

Öğretim yardımcıları: D. multimedya projektörü, bilgisayar, dersin ana konularında slaytlar, CD-ROM "Cyril ve Methodius", tablolardaki tablolar, laboratuvar çalışması protokolleri, laboratuvar ekipmanı ve reaktifler;

Öğretme teknikleri:üreme, araştırma, kısmen arama;

Sınıfların organizasyon şekli: konuşma, pratik çalışma, bağımsız çalışma, test etme;

Öğrencilerin çalışmalarının organizasyon şekli:önden, bireysel, grup, kolektif.

1. Sınıf organizasyonu

İş için sınıf hazırlığı.

2. Eğitim materyalinde ustalaşmanın ana aşamasına hazırlık. Temel bilgi ve becerilerin etkinleştirilmesi(Slayt 1, dersin sunumuna bakın).

Dersin konusu “Kimyasal reaksiyonların hızı. Bir kimyasal reaksiyonun hızını etkileyen faktörler.

Görev: Bir kimyasal reaksiyonun hızının ne olduğunu ve hangi faktörlere bağlı olduğunu bulmak. Ders sırasında, yukarıdaki konuyla ilgili soru teorisi ile tanışacağız. Pratikte, bazı teorik varsayımlarımızı doğrulayacağız.

Öngörülen öğrenci etkinliği

Öğrencilerin aktif çalışması, dersin konusunu algılamaya hazır olduklarını gösterir. Öğrenciler 9. sınıf dersinden (konu içi iletişim) bir kimyasal reaksiyonun hızı hakkında bilgiye ihtiyaç duyarlar.

Aşağıdaki soruları tartışalım (önden, slayt 2):

  1. Kimyasal reaksiyonların hızı hakkında neden bilgiye ihtiyacımız var?
  2. Hangi örnekler kimyasal reaksiyonların farklı hızlarda ilerlediğini doğrulayabilir?
  3. Mekanik hareketin hızı nasıl belirlenir? Bu hızın birimi nedir?
  4. Bir kimyasal reaksiyonun hızı nasıl belirlenir?
  5. Bir kimyasal reaksiyonun başlaması için hangi koşullar yaratılmalıdır?

İki örnek düşünün (deney öğretmen tarafından yürütülür).

Masada iki test tüpü var, birinde bir alkali (KOH) çözeltisi, diğerinde bir çivi; Her iki tüpe de CuSO4 solüsyonu ekleyin. Ne görüyoruz?

Öngörülen öğrenci etkinliği

Örnekler kullanarak öğrenciler tepkilerin hızını değerlendirir ve uygun sonuçlar çıkarır. Yapılan tepkilerin tahtaya kaydedilmesi (iki öğrenci).

İlk test tüpünde, reaksiyon anında gerçekleşti, ikincisinde - henüz görünür bir değişiklik yok.

Reaksiyon denklemlerini oluşturun (iki öğrenci tahtaya denklem yazar):

  1. CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 + K2S04; Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2
  2. Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

Gerçekleştirilen reaksiyonlardan hangi sonucu çıkarabiliriz? Neden bir tepki anında, diğeri yavaş? Bunu yapmak için, reaksiyon boşluğunun tüm hacmi boyunca (gazlarda veya çözeltilerde) meydana gelen kimyasal reaksiyonların olduğunu ve sadece maddelerin temas yüzeyinde meydana gelenlerin (bir katının yanması) olduğunu hatırlamak gerekir. bir gaz, bir metalin bir asitle etkileşimi, daha az aktif bir metalin tuzu).

Öngörülen öğrenci etkinliği

Gösterilen deneyin sonuçlarına dayanarak, öğrenciler şu sonuca varıyor: reaksiyon 1 homojendir ve reaksiyon

2 - heterojen.

Bu reaksiyonların hızları farklı şekillerde matematiksel olarak belirlenecektir.

Kimyasal tepkimelerin hız ve mekanizmalarını inceleyen bilim dalına denir. kimyasal kinetik.

3. Yeni bilgi ve eylem biçimlerinin özümsenmesi(Slayt 3)

Reaksiyon hızı, birim zamanda bir maddenin miktarındaki değişiklik ile belirlenir.

birim V'de

(homojen için)

S maddelerinin birim temas yüzeyi başına (heterojen için)

Açıkçası, bu tanımla, reaksiyon hızının değeri, homojen bir sistemdeki hacme ve reaktiflerin temas alanına - heterojen bir sisteme bağlı değildir.

Öngörülen öğrenci etkinliği

Öğrencilerin çalışma amacı ile aktif eylemleri. Bir defterde tabloya girme.

Bundan iki önemli nokta çıkar (slayt 4):

2) hızın hesaplanan değeri, hangi madde tarafından belirlendiğine bağlı olacaktır ve ikincisinin seçimi, miktarını ölçmenin uygunluğuna ve kolaylığına bağlıdır.

Örneğin, 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O reaksiyonu için: υ (H 2 için) \u003d 2 υ (O 2 için) \u003d υ (H 2 O için)

4. Bir kimyasal reaksiyonun hızıyla ilgili birincil bilgilerin pekiştirilmesi

Ele alınan malzemeyi birleştirmek için hesaplama problemini çözeceğiz.

Öngörülen öğrenci etkinliği

Reaksiyon hızı hakkında edinilen bilgilerin birincil olarak kavranması. Sorunun çözümünün doğruluğu.

Görev (slayt 5). Kimyasal reaksiyon çözeltide aşağıdaki denkleme göre ilerler: A + B = C. Başlangıç ​​konsantrasyonları: A - 0.80 mol / l maddeleri, B - 1.00 mol / l maddeleri. 20 dakika sonra, A maddesinin konsantrasyonu 0.74 mol/l'ye düştü. Şunları belirleyin: a) bu süre için ortalama reaksiyon hızı;

b) 20 dakika sonra C maddesinin konsantrasyonu. Çözüm (Ek 4, slayt 6).

5. Yeni bilgi ve eylem biçimlerinin özümsenmesi(yeni materyalin tekrarlanması ve incelenmesi sırasında laboratuvar çalışması yapılması, adım adım, Ek 2).

Farklı faktörlerin bir kimyasal reaksiyonun hızını etkilediğini biliyoruz. Hangi?

Öngörülen öğrenci etkinliği

8-9. sınıfların bilgisine güvenme, materyali incelerken bir deftere yazma. Liste (slayt 7):

Reaktanların doğası;

Hava sıcaklığı;

Reaktanların konsantrasyonu;

Katalizörlerin etkisi;

Reaktanların temas yüzeyi (heterojen reaksiyonlarda).

Tüm bu faktörlerin reaksiyon hızı üzerindeki etkisi basit bir teori kullanılarak açıklanabilir - çarpışma teorisi (slayt 8). Ana fikri şudur: Belirli bir enerjiye sahip reaktan parçacıkları çarpıştığında reaksiyonlar meydana gelir.

Bundan aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

  1. Reaktif partikülleri ne kadar fazlaysa, birbirlerine o kadar yakınlar, çarpışma ve reaksiyon gösterme olasılıkları o kadar yüksek olur.
  2. Sadece reaksiyona yol açar etkili çarpışmalar,şunlar. "eski bağların" yok edildiği veya zayıfladığı ve dolayısıyla "yeni" bağların oluşabileceği bağlar. Ancak bunun için parçacıkların yeterli enerjiye sahip olması gerekir.

Sistemdeki parçacıkların etkin çarpışması için gereken minimum fazla enerjiye (sistemdeki parçacıkların ortalama enerjisinin üzerinde), tepken parçacıkların etkin çarpışması için gerekli olan enerjiye ne ad verilir?aktivasyon enerjisi E a.

Öngörülen öğrenci etkinliği

Kavramı anlama ve tanımı bir deftere yazma.

Böylece tüm parçacıkların reaksiyona girme yolunda, aktivasyon enerjisine eşit bir enerji bariyeri vardır. Küçükse, başarılı bir şekilde üstesinden gelen birçok parçacık vardır. Büyük bir enerji bariyeri ile üstesinden gelmek için ek enerji gerekir, bazen iyi bir "itme" yeterlidir. Ruh lambasını yakıyorum - ek enerji veriyorum E a, alkol moleküllerinin oksijen molekülleri ile etkileşiminin reaksiyonunda enerji bariyerini aşmak için gereklidir.

Düşünmek faktörler, reaksiyonun hızını etkiler.

1) Reaktanların doğası(slayt 9) Reaksiyona giren maddelerin doğası, bileşimleri, yapıları, atomların inorganik ve organik maddelerdeki karşılıklı etkisi olarak anlaşılır.

Maddelerin aktivasyon enerjisinin büyüklüğü, reaksiyona giren maddelerin doğasının reaksiyon hızı üzerindeki etkisinin etkilendiği bir faktördür.

Bilgilendirme.

Sonuçların kendi kendine formüle edilmesi (evde Ek 3)

Dersler sırasında

I. Dersin başlangıcının organizasyonu.

II. Dersin ana aşaması için hazırlık.

III. Bilginin somutlaştırılması, eylem yöntemlerinin pekiştirilmesi, kimyasal reaksiyonları kontrol etmek için kullanılabilecek modeller hakkındaki bilgilerin sistemleştirilmesi.

IV. Dersi özetlemek, ödev hakkında bilgi.

I. Dersin başlangıcının organizasyonu

Aşama görevi:öğrencileri sınıf çalışmasına hazırlamak.

Öğretmen: bugün “Kimyasal reaksiyon hızı” konusunu incelemeye devam edeceğiz ve belirli bilgiye sahip bir kişinin kimyasal reaksiyonu kontrol edip edemeyeceğini öğreneceğiz. Bu sorunu çözmek için sanal laboratuvara gidiyoruz. Girmek için, kimyasal reaksiyon hızı hakkındaki bilginizi göstermelisiniz.

II. Dersin ana aşamasına hazırlık

Aşama görevleri: temel bilgi ve becerilerin gerçekleştirilmesi, öğrenciler tarafından dersin amacına yönelik motivasyon ve kabulün sağlanması.

Öğrencilerin bilgilerinin gerçekleştirilmesi

Öğretmen önden bir konuşma düzenler:

Soru 1: Kimyasal kinetik neyi inceler?

Önerilen cevap: kimyasal kinetik - zaman içindeki kimyasal reaksiyon kalıplarının bilimi.

Soru 2: Kimyasalların durumuna göre reaksiyonlar hangi iki gruba ayrılabilir?

Önerilen cevap: Kimyasal reaksiyonlar homojen bir ortamda, örneğin bir çözelti veya gaz fazında meydana gelirse, bunlara homojen denir. Reaksiyon, farklı kümelenme durumlarındaki maddeler arasında gerçekleşirse, bunlara heterojen denir.

Soru 3: Heterojen bir reaksiyonun hızı nasıl belirlenir?

Önerilen cevap: heterojen bir reaksiyonun hızı, birim yüzey başına birim zamanda bir madde miktarındaki değişiklik olarak tanımlanır (öğrenci formülü tahtaya yazar)

Soru 4: Homojen bir reaksiyonun hızı nasıl belirlenir?

Önerilen cevap: Homojen bir reaksiyonun hızı, maddelerden birinin konsantrasyonundaki birim zamandaki değişiklik olarak tanımlanır (öğrenci formülü tahtaya yazar).

Öğretmen:Şimdi, yaşam deneyiminizi kullanarak, varsayalım:

Soru 5: Hangisi daha hızlı yanar: tahta mı yoksa talaş mı?

Önerilen cevap: odun talaşı daha hızlı yanacaktır.

Soru 6: Kömür nerede daha hızlı yanar: havada mı oksijende mi?

Önerilen cevap: kömür oksijende daha hızlı yanar.

III. Bilginin somutlaştırılması, eylem yöntemlerinin pekiştirilmesi, kimyasal reaksiyonları kontrol etmek için kullanılabilecek modeller hakkındaki bilgilerin sistemleştirilmesi.

Aşama görevi:öğrencilerin aktif üretken faaliyetlerini organize ederek bilgi ve eylem yöntemlerinin asimilasyonunu sağlamak.

Öğretmenin tanıtım hikayesi (bilgisayar sunumu eşliğinde):

Öğretmen: yaşam deneyiminizi kullanarak, doğru tahmin ettiniz. Gerçekten de, bir kimyasal reaksiyonun hızı birçok faktöre bağlıdır. Başlıcaları şunlardır: reaktanların doğası ve konsantrasyonu, basınç, sıcaklık, reaktanların temas yüzeyi, katalizörlerin etkisi.

Çalışırken, eğitimdeki bilgileri de kullanacağız.

Öğrenciler, bir öğretmenin rehberliğinde, her deneysel problemi çözer ve öğretmen, bir bilgisayar sunumu kullanarak öğrencileri makul sonuçlara götürür.

İşin sonucu:


Malzemeyi sabitleme.

Görev: 40 C sıcaklıkta reaksiyon için maddeler alındı, daha sonra 70 C'ye ısıtıldı. Sıcaklık katsayısı 2 ise kimyasal reaksiyonun hızı nasıl değişecek?

Cevap: Bir kimyasal reaksiyonun hızı 8 kat artacaktır.

Öğretmen: peki, nasıl bir sonuç çıkarabiliriz: bir kişi reaksiyonların hızını kontrol edebilir mi?

Önerilen cevap: evet, kimyasal kinetik bilgisi varsa.

IV. Dersi özetlemek, ödev hakkında bilgi

Aşama görevleri: dersteki çalışmayı değerlendirin ve konunun sonraki çalışması için yapılan çalışmanın değerini gösterin.

Öğretmen: hadi dersin seyrini hatırlayalım, bugün ne öğrendik, ne öğrendik?

Refleks. Öğrencilerin ifadeleri.

Öğretmen:ödev: paragraf 6.1, tablo bilgilerini öğrenin. 108-109. sayfalardaki 5, 6, 8 numaralı alıştırmaları tamamlayın.

"Kimyasal reaksiyonların hızı" dersinin teknolojik haritası

Teknolojik haritanın ana noktaları

Zorunlu genel bölüm

disiplinin adı

ders konusu

Kimyasal reaksiyonların hızı

Dersin türü ve türü

birleşik ders

Tekrar, ders

Dersin Hedefleri

(beklenen öğrenme çıktıları gibi)

Dersin sonucunda öğrenciler:

"kimyasal reaksiyon hızı" kavramının oluşumuna devam edin, kimyasal reaksiyon hızının hangi faktörlere bağlı olduğunu öğrenin;

deneysel verileri işlemeyi ve analiz etmeyi öğrenmeye devam edin; kimyasal reaksiyonların hızı ile dış faktörler arasındaki ilişkiyi bulmak;

ikili ve toplu çalışma sırasında iletişim becerilerinin geliştirilmesine devam etmek; Günlük yaşamda meydana gelen kimyasal reaksiyonların hızı (metal korozyonu, sütün ekşimesi, çürümesi vb.)

elektronik bir el kitabı, tablolar, referans materyali, ek literatür ile çalışma yeteneğini güçlendirmek

Öğretme teknikleri

Kısmen - arama (üreme)

Oluşturulan yetkinlikler (genel yetkinlikler (OK) ve mesleki yetkinlikler (PC))

Genel: çalışılan disiplinler ve faaliyet alanları ile ilgili değer yönelimlerini formüle etmek;

kararlar alabilmek, sonuçları için sorumluluk alabilmek;

genel gereksinimleri ve normları dikkate alarak bireysel bir eğitim yörüngesi uygulamak;

farklı konuşma etkinliği türlerinde ustalaşın.

Profesyonel: çeşitli bilgi kaynaklarıyla (elektronik kılavuz, İnternet, sözlükler, referans kitaplar, kitaplar, ders kitapları) çalışma becerisine sahip olmak;

eğitim problemlerini çözmek için gerekli bilgileri bağımsız olarak arar, çıkarır, analiz eder ve seçer;

bilgi akışlarında gezinmek, bilgiyi bilinçli olarak algılayabilmek;

bilgi cihazlarını (PC, yazıcı) kullanma becerisine sahip olmak;

eğitim sorunlarını çözmek için bilgi ve telekomünikasyon teknolojilerini uygular: ses ve video kaydı, e-posta, İnternet;

edindiği bilgileri uygulamaya koyabilecektir.

eş anlamlılar sözlüğü ders alanı

Kimyasal kinetik, kimyasal reaksiyonların hızlarını ve mekanizmalarını inceleyen bir kimya dalıdır.

Kimyadaki bir sistem, söz konusu madde veya maddeler topluluğudur.

Faz, bir sistemin diğer parçalardan bir arayüz ile ayrılan bir parçasıdır.

Homojen (homojen) sistem - bir fazdan oluşan bir sistem.

Heterojen (heterojen) bir sistem, iki veya daha fazla fazdan oluşan bir sistemdir.

Homojen bir kimyasal reaksiyonun hızı, sistemin birim hacmi başına birim zaman başına bir reaksiyona giren veya reaksiyon sonucu oluşan bir madde miktarıdır.

Heterojen bir kimyasal reaksiyonun hızı, bir reaksiyona giren veya birim arayüz başına birim zaman başına reaksiyon sonucu oluşan bir maddenin miktarıdır.

Reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

Reaktanların doğası;

Reaktanların konsantrasyonu;

Hava sıcaklığı;

katalizörlerin varlığı.

Katalizör, reaksiyonun hızını değiştiren (artan) ancak reaksiyon tarafından tüketilmeyen bir maddedir.

Bir inhibitör, bir reaksiyonun hızını değiştiren (yavaşlatan) ancak reaksiyon tarafından tüketilmeyen bir maddedir.

Enzimler (enzimler) biyolojik katalizörlerdir.

Aktif kütleler yasası.

Kullanılan araçlar, dahil. BİT araçları

Bilgisayar terminali, multimedya projektör, gösteri ekranı, dizüstü bilgisayar, hoparlörler, 15 kişisel bilgisayar, tuz hidrolizi ile ilgili sunum ve deneyleri içeren CD; temel ve ek literatür

Disiplinlerarası ve ilişki bağlantıları

Disiplinlerarası: biyoloji (canlı bir organizmada kimyasal reaksiyonlar), fizik (reaksiyonların termal etkisi kavramı, fiziksel faktörlerin kimyasal reaksiyon hızı üzerindeki etkisi)

Eğitim kaynakları (İnternet dahil)

Akademi-Medya e-öğrenme sistemi, kimyasal siteler XuMuk.ru, Alhimik.ru, Kimya, temel ve ek literatür hakkında faydalı bilgiler

Dersin aşamaları

Sahne süresi

Sonuçlar

Kriterler ve değerlendirme yöntemi

öğretmenin işlevi

Öğrenci etkinliklerinin organizasyonu

Dersin başlangıcının organizasyonu

Selamlar

Öğrencilerin derse hazırlıklarını kontrol etmek

Ekipman hazırlığı

EO sisteminin başlatılması

Devamsız öğrencilerin tanımı

Selamlar

Görevli, devamsız öğrencileri arar.

ödev kontrolü

Tüm grup için görevleri gösteren, bireysel bir göreve sahip kartlar çıkarma

Görevlerin tamamlanması, kendi kendine muayene ve çiftler halinde kontrol

Öğrencileri yeni materyalin aktif ve bilinçli özümsenmesine hazırlama aşaması

Dersin konusunu açıklamak ve amaçlarını belirlemek

Deftere konu yazmak

EA sisteminde ilgili bir konu arayın

Bilginin gerçekleşmesi, motivasyon aşaması

önden konuşma

Soru sormak

Tartışma yönetimi

Soruları cevaplamak, birbirlerinin cevaplarını tamamlamak

Yeni bilginin asimilasyon aşaması

Elektronik kılavuzda görevlerin verilmesi, istişareler

Elektronik bir kılavuzla çalışma

Birincil bilgi ustalığı testi

Görevlerin verilmesi, yürütmenin kontrolü

görevleri tamamlama

Bilginin birincil konsolidasyonu

Projektör ve ekran kullanarak konuyla ilgili deneylerin gösterilmesi

Gözlem

Reaksiyon denklemlerinin hazırlanması

Bilginin kontrolü ve kendi kendini incelemesi. Yansıtıcı Kontrol Aşaması

Denklem yazmanın kontrolü, değerlendirme, genelleme

Kendi kendine test, sonuçlar

Dersi özetlemek

Dersin amacına ulaşma başarısının bir analizini yapmak

Gelecekteki çalışma perspektifinin değerlendirilmesi

Ev ödevi hakkında bilgi, uygulanmasına ilişkin brifing

ödev vermek

Uygulanması için eğitim verilmesi

Ev ödevinin kaydedilmesi, açıklığa kavuşturulmasıyla ilgili sorular



O.I. Ivanova, kimya öğretmeni, MBOU "Napolnokotyakskaya ortaokulu" Çeçen Cumhuriyeti'nin Kanashsky bölgesi

Ders "Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler"

Dersin amacı: bir kimyasal reaksiyonun hızını etkileyen faktörlerin incelenmesi

Görevler:

Kimyasal reaksiyonların hızını hangi faktörlerin etkilediğini öğrenin

her bir faktörün etkisini açıklamayı öğretmek;

bir problem durumu yaratarak öğrencilerin bilişsel aktivitelerini teşvik etmek;

okul çağındaki çocukların yetkinliklerini oluşturmak (eğitimsel-bilişsel, iletişimsel, sağlık tasarrufu);

öğrencilerin pratik becerilerini geliştirmek.

Ders türü: problem-diyalog.

Çalışma biçimleri: grup, birey.

Ekipman ve reaktifler: bir dizi test tüpü, test tüpleri için bir tutucu, bir tripod, bir ruh lambası, bir kıymık, kibrit, çinko granülleri, çinko tozu, bakır oksit tozu, magnezyum, sülfürik asit çözeltisi (%10 çözelti), hidrojen peroksit, potasyum dikromat , bakır sülfat, demir çivi, sodyum hidroksit, tebeşir.

Dersler sırasında:

1. aşama:

Telefon etmek: Selam beyler! Bugün kendimizi bilim insanı-araştırmacı olarak tanıtacağız. Ancak yeni materyal öğrenmeye başlamadan önce küçük bir deney göstermek istiyorum. Lütfen tahtaya bakın ve bu reaksiyonların seyri hakkında tahminlerinizi yapın:

A) bakır ve demir sülfat;

B) bir bakır sülfat ve potasyum hidroksit çözeltisi

Bu reaksiyonlar gerçekleşecek mi? Lütfen tahtaya gidin ve bu reaksiyonların denklemlerini yazın.

Bu örnekleri düşünün (deney öğretmen tarafından yapılır).

Masada iki test tüpü vardır, her ikisi de bakır sülfat çözeltisi içerir, ancak bir test tüpünde sodyum klorür ilavesiyle her iki test tüpüne bir alüminyum granül indiririz. Ne görüyoruz?

SORUN:İkinci durumda neden bir tepki belirtisi görmüyoruz, varsayımlarımız yanlış mı?

ÇÖZÜM: Kimyasal reaksiyonlar farklı hızlarda ilerler. Bazıları, demirin aşınması veya şarapla sonuçlanan üzüm suyunun fermantasyonu (fermantasyonu) gibi aylar içinde yavaş ilerler. Diğerleri, örneğin glikozun alkolik fermantasyonu gibi haftalar veya günler içinde tamamlanır. Yine de diğerleri, örneğin çözünmeyen tuzların çökelmesi gibi çok hızlı bir şekilde sona erer ve bazıları patlamalar gibi anında ilerler.

Neredeyse anında, sulu çözeltilerdeki birçok reaksiyon çok hızlı ilerler: bunlar bir çökelti, gaz veya nötralizasyon reaksiyonlarının oluşumu ile ilerleyen iyonik reaksiyonlardır.

Şimdi kimyasal reaksiyonların hızı hakkında bildiklerinizi hatırlayalım.

Kavramı anlamak. Tanımı, formülleri, ölçü birimini listeleyin.

SORUN: Bir kimyasal reaksiyonun hızını kontrol edebilmek için bilmeniz gerekenler nelerdir? (Hangi koşulların hızı etkilediğini bilin)

Az önce sıraladığınız bu koşulların adları nelerdir? (Faktörler)

Masalarda sizden önce kimyasal aletler ve reaktifler var. Ne düşünüyorsunuz, hangi amaçla deneyler yapacaksınız? (Faktörlerin reaksiyon hızı üzerindeki etkisini incelemek için)

Şimdi bugünün dersinin konusuna geliyoruz. Bu derste ele alacağımız faktörlerin incelenmesidir.

Defterlere konunun adını ve tarihini yazıyoruz.

IIsahne:

İÇERİĞİN DEĞERLENDİRİLMESİ.

Kimyasal reaksiyonların hızını hangi faktörler etkiler?

Öğrencilerin listesi: sıcaklık, reaktanların doğası, konsantrasyon, temas yüzeyi, katalizörler.

Tepkime hızını nasıl değiştirebilirler?(Öğrenciler tahminlerini sunar)

Öğretmen: Tüm bu faktörlerin kimyasal reaksiyonların hızı üzerindeki etkisi, basit bir teori olan çarpışma teorisi kullanılarak açıklanabilir. Ana fikri şudur: Belirli bir enerjiye sahip reaktan parçacıkları çarpıştığında reaksiyonlar meydana gelir. Bundan aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

Tepkimeye giren parçacıklar ne kadar fazlaysa çarpışma ve tepkime olasılıkları o kadar fazladır.

Sadece etkili çarpışmalar reaksiyona yol açar, yani. "eski bağların" yok edildiği veya zayıfladığı ve dolayısıyla "yeni" bağların oluşabileceği bağlar. Ancak bunun için parçacıkların belirli bir enerjiye sahip olması gerekir.

Tepkimeye giren parçacıkların etkili çarpışması için gereken minimum enerji fazlalığına aktivasyon enerjisi denir (tanım defterlere kaydedilir).

Böylece tüm parçacıkların reaksiyona girmeleri yolunda aktivasyon enerjisine eşit belirli bir engel vardır. Küçükse, başarılı bir şekilde üstesinden gelen birçok parçacık vardır. Büyük bir enerji bariyeri ile üstesinden gelmek için ek enerji gerekir, bazen “iyi bir itme” yeterlidir.

Leonardo da Vinci'nin (Tecrübeyle sınanmamış bilgi, sonuçsuz ve hatalarla doludur) sözüne dönüyoruz.

Öğretmen: Bu kelimelerin anlamını nasıl anlıyorsunuz?(pratikle teoriyi test edin)

Evet, gerçekten de, herhangi bir teori pratikte de test edilmelidir. Ardından, reaksiyonların hızıyla ilgili çeşitli faktörleri kendiniz incelemelisiniz. Bunu yapmak için, tablolarınızdaki talimatların rehberliğinde reaksiyonları gerçekleştirecek, bir deney protokolü hazırlayacaksınız. Daha sonra gruptan bir öğrencinin tahtaya gitmesi, hangi faktörün etkisini düşündüğünüzü açıklaması, denklemleri tahtaya yazması ve çarpışma teorisi ve aktivasyon teorisine göre bir sonuç çıkarması gerekecektir.

televizyon talimatı.

GRUPLARDA PRATİK ÇALIŞMA YAPMAK

Kart 1. Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

1. Reaktanların doğası.

İki test tüpüne biraz sülfürik asit dökün.

2. Bir tanesine az miktarda magnezyum ve diğerine bir çinko granülü batırın.

3. Çeşitli metallerin sülfürik asit ile etkileşim hızını karşılaştırın.

4. Sizce bu metallerle asit reaksiyonlarının farklı hızlarının nedeni nedir?

5. Bu çalışma sırasında hangi faktörün etkisini keşfettiniz?

6. Laboratuvar çalışması protokolünde deneyiminize karşılık gelen yarı reaksiyonları bulun ve reaksiyon denklemlerini tamamlayın.

Kart 2. Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

2. Reaktanların konsantrasyonu.

Maddeleri tutarken dikkatli olun. Güvenlik kurallarını unutmayın.

1. 1-2 ml sülfürik asidi iki test tüpüne dökün.

2. Tüplerden birine aynı hacimde su ekleyin.

3. Test tüplerinin her birine bir çinko granülü yerleştirin.

4. Test tüplerinden hangisinde hidrojen gelişimi daha hızlı başladı?

Kart 3. Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

3. Reaktanların temas alanı.

Maddeleri tutarken dikkatli olun. Güvenlik kurallarını unutmayın.

1. Küçük bir tebeşir parçasını havanda dövün.

2. İki test tüpüne biraz sülfürik asit çözeltisi dökün. Çok dikkatli olun, biraz asit dökün!

3. Aynı zamanda, tozu bir test tüpüne ve bir parça tebeşiri diğerine yerleştirin.

4. Test tüplerinden hangisinde reaksiyon daha hızlı gerçekleşir?

5. Bu deneyde hangi faktörün etkisini buldunuz?

6. Bu, çarpışma teorisi açısından nasıl açıklanabilir?

7. Reaksiyon denklemini yazın.

Kart 4. Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

4. Sıcaklık.

Maddeleri tutarken dikkatli olun. Güvenlik kurallarını unutmayın.

1. Her iki test tüpüne bir sülfürik asit çözeltisi dökün ve içlerine bir granül bakır oksit yerleştirin.

2. Tüplerden birini hafifçe ısıtın. İlk önce, test tüpünü hafifçe eğik olarak ısıtıyoruz, tüm uzunluğu boyunca ısıtmaya çalışıyoruz, ardından test tüpünü zaten düzleştirmiş olan sadece alt kısım. Tüpü bir tutucuyla tutun.

3. Test tüplerinden hangisinde reaksiyon daha yoğun ilerler?

4. Bu deneyde hangi faktörün etkisini buldunuz?

5. Bu, çarpışma teorisi açısından nasıl açıklanabilir?

6. Reaksiyon denklemini yazın.

Kart 5. Kimyasal reaksiyon hızını etkileyen faktörler:

5. Özel maddelerin varlığı - katalizörler kimyasal reaksiyonun hızını artıran maddeler.

Maddeleri tutarken dikkatli olun. Güvenlik kurallarını unutmayın.

Hidrojen peroksiti iki bardağa dökün.

Test tüplerinden birine dikkatlice birkaç kristal potasyum dikromat serpin. Elde edilen çözeltiyi bir cam çubukla karıştırın.

Bir kıymık yak ve sonra söndür. İçin için yanan kıymığı, her iki beherdeki çözeltilere, çözeltiye mümkün olduğunca yakın, ancak sıvıya dokunmadan getirin. Meşale yanmalıdır.

Test tüplerinden hangisinde hızlı bir gaz evrimi gözlemlenir? Bu gaz nedir?

Potasyum dikromat bu reaksiyonda nasıl bir rol oynar?

Bu deneyde hangi faktör etkisini buldunuz?

Reaksiyon denklemini yazın.

ELDE EDİLEN SONUÇLARIN TARTIŞILMASI.

Her çalışma grubundan tartışma için bir öğrenci tahtaya gelir (sırasıyla)

Çalıştayın sorularına verilen cevaplara dayalı olarak laboratuvar çalışmasının özet bir protokolünü hazırlamak.

Reaksiyon denklemleri tahtaya yazılır ve ilgili sonuçlar çıkarılır. Diğer tüm öğrenciler protokollerdeki bulguları ve denklemleri girerler.

Reaktanların doğasının etkisi

Sorun:

Öğretmen: alınan maddelerin kütleleri, katı maddelerin ağırlıkları, hidroklorik asit konsantrasyonu, reaksiyon koşulları aynıdır, ancak devam eden işlemlerin yoğunluğu (hidrojen evrim hızı) farklıdır?

Tartışma:

öğrenciler: farklı metaller aldık.

Öğretmen: Tüm maddeler kimyasal elementlerin atomlarından oluşur. D. I. Mendeleev'in Periyodik Kanun ve Periyodik Sistemi hakkındaki bilginize göre kimyasal elementler nasıl farklılık gösterir?

öğrenciler: Seri numarası, D. I. Mendeleev'in Periyodik sistemindeki konumu, yani farklı bir elektronik yapıya sahiptirler ve bu nedenle bu atomların oluşturduğu basit maddeler farklı özelliklere sahiptir.

Öğretmen: yani, bu maddelerin farklı bir doğası vardır. Bu nedenle, bir kimyasal reaksiyonun hızı, farklı yapılara ve özelliklere sahip oldukları için belirli bir reaktantın doğasına bağlı olacaktır.

Çözüm:

öğrenciler: Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların doğasına bağlı olacaktır: metal (madde) ne kadar aktif olursa, kimyasal reaksiyonun hızı o kadar yüksek olur.

konsantrasyonun etkisi

Sorun: tüm reaksiyona giren maddelerin doğası, deneyi yürütme koşulları aynıdır, ancak devam eden süreçlerin yoğunluğu (hidrojen evrim hızı) farklı mı?

Tartışma:

Öğretmen: Aynı kimyasal yapıdaki maddeler tepkimeye girdiği için kimyasal tepkimenin hızı neden farklıdır?

öğrenciler: Su eklerken, bir test tüpündeki sülfürik asit konsantrasyonunu değiştirdik (azalttık) ve hidrojen oluşumunun yoğunluğu azaldı.

Çözüm:

öğrenciler: Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların konsantrasyonuna bağlı olacaktır: reaktanların konsantrasyonu ne kadar büyük olursa, kimyasal reaksiyonun hızı o kadar yüksek olur.

Öğretmenin açıklaması: TEPKİME EDEN MADDELERİN KONSANTRASYONU.

Reaktif partikülleri ne kadar fazlaysa, birbirlerine o kadar yakınlar, çarpışma ve reaksiyon gösterme olasılıkları o kadar yüksek olur. 1867'de büyük bir deneysel malzemeye dayanmaktadır. Norveçli bilim adamları K. Guldberg ve P. Waage ve bağımsız olarak 1865'te Rus bilim adamı N.I. Beketov, reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonlarına bağımlılığını belirleyen temel kimyasal kinetik yasasını formüle etti:

Reaksiyon hızı, reaksiyon denklemindeki katsayılarına eşit güçlerde alınan reaktanların konsantrasyonlarının ürünü ile orantılıdır.

Bu yasanın adı da kitle eylemi yasası.Sadece gaz ve sıvı maddeler için geçerlidir!

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

1. Egzersiz. Aşağıdaki reaksiyonlar için kinetik denklemleri yazın:

Görev 2.

Kinetik denklemi olan bir tepkimenin hızı nasıl değişir?

v= kCA2CB, eğer A maddesinin konsantrasyonu 3 kat arttırılırsa.

Reaktanların yüzey alanına bağımlılık

Sorun:

Öğretmen: tüm maddeler kimyasal doğalarında aynıdır, kütle ve konsantrasyonda aynıdır, aynı sıcaklıkta reaksiyona girerler, ancak hidrojen evriminin yoğunluğu (ve dolayısıyla hız) farklıdır.

Tartışma:

öğrenciler: Aynı kütleye sahip bir parça ve tebeşir tozu, bir test tüpünde farklı hacimlerde işgal edilmiş, farklı öğütme derecelerine sahiptir. Bu öğütme derecesinin en yüksek olduğu yerde, hidrojen oluşum hızı maksimumdur.

Öğretmen: bu özellik, reaktanların temas yüzey alanıdır. Bizim durumumuzda, kalsiyum karbonat ve H2SO4 çözeltisi arasındaki temas yüzey alanı farklıdır.

Çözüm:

öğrenciler: Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların temas alanına bağlıdır: reaktanların temas alanı (öğütme derecesi) ne kadar büyükse, reaksiyon hızı o kadar büyük olur.

Öğretmen: böyle bir bağımlılık her zaman gözlenmez: örneğin, bazı heterojen reaksiyonlar için, örneğin, Katı - Gaz sisteminde, çok yüksek sıcaklıklarda (500 0C'den fazla), çok kırılmış (toz haline gelen) maddeler sinterlenebilir, böylece reaksiyona giren maddelerin temas yüzey alanını azaltmak.

Sıcaklık etkisi

Sorun:

Öğretmen: deney için alınan maddeler aynı niteliktedir, alınan CuO tozunun kütlesi ve sülfürik asit konsantrasyonu da aynıdır, ancak reaksiyon hızı farklıdır.

Tartışma:

öğrenciler: Bu, reaksiyonun sıcaklığı değiştiğinde hızını da değiştirdiğimiz anlamına gelir.

Öğretmen: Bu, sıcaklık arttıkça tüm kimyasal reaksiyonların hızının artacağı anlamına mı geliyor?

öğrenciler: Numara. Bazı reaksiyonlar çok düşük ve hatta sıfırın altındaki sıcaklıklarda gerçekleşir.

Çözüm:

öğrenciler: Bu nedenle, sıcaklıktaki birkaç derecelik herhangi bir değişiklik, kimyasal reaksiyonun hızını önemli ölçüde değiştirecektir.

Öğretmen: Pratikte, burada geçerli olacak olan Van't Hoff yasası şöyle görünür: Reaksiyon sıcaklığı her 10 ºС'de bir değiştiğinde, kimyasal reaksiyonun hızı 2-4 kat değişir (artar veya azalır).

Öğretmen açıklaması: SICAKLIK

Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, o kadar aktif parçacıklar, hareketlerinin hızı artar, bu da çarpışma sayısında bir artışa yol açar. Reaksiyon hızı artar.

Van't Hoff'un kuralı:

Her 10°C'lik sıcaklık artışıyla, toplam çarpışma sayısı yalnızca ~ %1,6 oranında artar ve reaksiyon hızı 2–4 kat (%100–300 oranında) artar.

Sıcaklıktaki 10°C artışla reaksiyon hızının kaç kat arttığını gösteren sayıya sıcaklık katsayısı denir.

Van't Hoff kuralı matematiksel olarak aşağıdaki formülle ifade edilir:

neredeV1 - sıcaklıkta reaksiyon hızıT2 ,

V2 - sıcaklıkta reaksiyon hızıT1 ,

y- sıcaklık katsayısı.

Problemi çöz:

Sıcaklık 10°C'den 50°C'ye yükseldiğinde bazı reaksiyonların hızının nasıl değişeceğini belirleyin. Reaksiyonun sıcaklık katsayısı 3'tür.

Çözüm:

Görev verilerini formülde değiştirin:

reaksiyon hızı 81 kat artacaktır.

Katalizörün etkisi

Sorun:

Öğretmen: Madde her iki durumda da aynı, doğa aynı, aynı sıcaklıkta, reaktifin konsantrasyonu aynı, hız neden farklı?

Tartışma:

Öğretmen: Kimyasal tepkimeleri hızlandıran maddelere katalizör denir. Reaksiyonları yavaşlatan maddeler vardır, bunlara inhibitör denir.

Çözüm:

öğrenciler: Katalizörler, aktivasyon enerjisini azaltarak bir reaksiyonun hızını arttırır. Aktivasyon enerjisi ne kadar düşükse, reaksiyon o kadar hızlı olur.

Katalitik fenomenler doğada yaygındır: solunum, besinlerin hücreler tarafından emilmesi, protein sentezi vb. - bunlar biyolojik katalizörler - enzimler tarafından düzenlenen süreçlerdir. Katalitik süreçler, yeryüzünde var olan formdaki yaşamın temelidir.

"On Sekizinci Deve" benzetmesi (katalizörün rolünü açıklamak için)

(çok eski bir Arapça mesel)

Bir zamanlar Doğu'da deve yetiştiren bir adam yaşarmış. Hayatı boyunca çalıştı ve yaşlanınca oğullarını yanına çağırdı ve şöyle dedi:
"Benim çocuklarım! Yaşlandım ve zayıf düştüm ve yakında öleceğim. Ben öldükten sonra kalan develeri sana söylediğim gibi böl. En büyük oğul olan sen en çok çalıştın - develerin yarısını kendine al. Sen, ortanca oğul, bana yardım etmeye yeni başladın - kendin için üçüncü bir parça al. Ve sen, en genç, dokuzuncu al."
Zaman geçti ve yaşlı adam öldü. Daha sonra oğullar, babalarının kendilerine vasiyet ettiği gibi mirası paylaşmaya karar verdiler. Sürüyü geniş bir tarlaya sürdüler, saydılar ve sürüde sadece on yedi deve olduğu ortaya çıktı. Ve onları ne 2'ye, ne 3'e, ne de 9'a bölmek imkansızdı! Ne yapılması gerekiyordu, kimse bilmiyordu. Oğullar tartışmaya başladılar ve her biri kendi çözümünü önerdi. Ve zaten tartışmaktan bıkmışlardı ama ortak bir karara varamadılar.
O sırada devesine binmiş bir yolcu geçiyordu. Bağırışları ve tartışmaları duyunca, "Ne oldu?" diye sordu.
Ve oğulları dertlerini anlattılar. Yolcu deveden indi, onu sürüye bıraktı ve: "Şimdi babanın emrettiği gibi develeri ayırın" dedi.
Ve 18 deve olduğu için en büyük oğul yarısını, yani 9'u, ortadaki üçte biri yani 6 deveyi ve en küçüğü dokuzda, yani iki deveyi aldı. Ve sürüyü bu şekilde böldüklerinde tarlada bir deve daha kaldı çünkü 9+6+2 17 eder.
Ve yolcu devesine bindi ve yoluna devam etti.

Laboratuvar çalışması (protokol)

gözlemler
Reaksiyon hızının reaktanların doğasına bağımlılığı

Zn + H2SO4(%10)=

Mg + H2SO4(%10)=

 V1 V2

Reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığı

Zn + H2SO4(%10)=

 V1 V2
Heterojen reaksiyonlar için reaksiyon hızının reaktanların yüzey alanına bağımlılığı

Zn(granüller)+ H2SO4(%10)=

Zn(toz)+ H2SO4(%10)=

 V1 V2
Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı CuO + H2SO4 (%10) = CuO + H2SO4 (%10) ısıtma = V1 V2
Bir katalizörün mevcudiyetine reaksiyon hızının bağımlılığı

K2Cr2O7

 V1 V2

REFLEKS.

Bu derste ne öğrendik?

"XP hızını etkileyen faktörler" konusunda bir küme oluşturun.

Kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktörler hakkında neden bilgiye ihtiyacımız var?

Günlük hayatta kullanılıyorlar mı? Varsa, uygulama alanlarını adlandırın.

Konu üzerinde test edin (5 dakika).

Ölçek

1. Bir kimyasal reaksiyonun hızı şunları karakterize eder:

1) reaksiyona giren maddelerin moleküllerinin veya iyonlarının birbirine göre hareketi

2) Bir kimyasal tepkimenin bitmesi için geçen süre

3) kimyasal reaksiyona giren bir maddenin yapısal birimlerinin sayısı

4) hacim biriminde birim zaman başına madde miktarlarındaki değişiklik

Reaktanların sıcaklığı arttıkça, kimyasal reaksiyonun hızı:

1) azalır

2) artar

3) değişmez

4) periyodik olarak değişir

Reaktanların temas yüzey alanındaki bir artışla, kimyasal reaksiyon hızı:

1) azalır

2) artar

3) değişmez

4) periyodik olarak değişir

Tepkimeye girenlerin konsantrasyonundaki bir artışla, kimyasal reaksiyonun hızı:

1) azalır

2) artar

3) değişmez

4) periyodik olarak değişir

Bir kimyasal reaksiyonun hızını artırmak için
2CuS(TV)+ 3O2 (G.) = 2CuO(televizyon.) + 2SO2 (G.) + Qgerekli:

1) SO2 konsantrasyonunu artırmak

2) SO2 konsantrasyonunu azaltmak

3) sıcaklığı azaltın

4) CuS öğütme derecesini arttırın

Normal koşullar altındaen düşük hızdaarasında bir etkileşim vardır:

3) Zn ve HCl (%10 solüsyon)

4) Mg ve HCl (%10 çözelti)

10 ila 30 ° C sıcaklıktaki bir artışla, sıcaklık katsayısı \u003d 3 olan reaksiyon hızı:

1) 3 kat artar

2) 9 kat artar

3) 3 kat azalır

4) 9 kat azalır

Test çalışması değerlendirmesi:

Test cevapları:

Hata yok - "5"

1-2 hata - "4"

3 hata - "3"

Ev ödevi:

§13, s. 135-145.

O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova. Kimya. Derece 11. Eğitim kurumları için ders kitabı. 11. baskı, basmakalıp. M.: Bustard, 2009.

40°C sıcaklıkta reaksiyon için maddeler alınmış ve daha sonra 70°C'ye ısıtılmıştır. Sıcaklık katsayısı 2 ise kimyasal reaksiyonun hızı nasıl değişir?

Her iki maddenin konsantrasyonu 3 kat arttırılırsa, 2NO + O2 \u003d 2NO2 denklemine göre ilerleyen reaksiyonun hızı nasıl değişecektir.

Tarih _____________ Sınıf _______________
Başlık: Kimyasal reaksiyon hızı kavramı. Katalizörler. Kimyasal Denge
Dersin Hedefleri: tersinir reaksiyonlar, kimyasal denge hakkındaki bilgileri tekrarlamak ve pekiştirmek; katalizörler ve kataliz hakkında fikir oluşturmak.

Dersler sırasında

1. Dersin örgütsel anı. 2. Yeni materyal öğrenmek Fizik dersinden "hız" kavramına aşinasınız. Genel olarak hız, herhangi bir özelliğin zaman birimi başına nasıl değiştiğini gösteren bir değerdir.Bir kimyasal reaksiyonun hızı, başlangıç ​​maddelerinin veya reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonlarının birim zaman başına nasıl değiştiğini gösteren bir değerdir. Hızı tahmin etmek için maddelerden birinin konsantrasyonunu değiştirmek gerekir.1. En büyük ilgi, homojen (homojen) bir ortamda meydana gelen reaksiyonlardır.Homojen sistemler (homojen) - gaz/gaz, sıvı/sıvı - Reaksiyonlar tüm hacimlerde gerçekleşmektedir. Matematiksel olarak, kimyasal homojen bir reaksiyonun hızı aşağıdaki formül kullanılarak temsil edilebilir:
2. Heterojen bir reaksiyon için, reaksiyon hızı, birim yüzey başına birim zaman başına reaksiyona giren veya reaksiyon sonucu oluşan maddelerin mol sayısı ile belirlenir:Heterojen (heterojen) sistemler – katı/sıvı, gaz/katı, sıvı/gaz - arayüzde reaksiyonlar meydana gelir. Böylece, bir kimyasal reaksiyonun hızı, miktardaki değişimi gösterir. birim zaman başına, birim hacim başına veya birim arayüz başına maddeler. Reaksiyon hızının çeşitli faktörlere bağımlılığı

Koşullar

Hareket eden kütleler yasası Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların konsantrasyonlarının ürünü ile doğru orantılıdır. Reaktanlardan en az birinin konsantrasyonundaki bir artışla, kinetik denkleme göre kimyasal reaksiyon hızı artar.
Genel reaksiyon denklemini düşünün: aA + bB = cC + dD, burada A, B, C, D - gazlar, sıvılarBu reaksiyon için kinetik denklem şu şekli alır:

Hızdaki artışın nedeni, birim hacimdeki parçacıkların artması nedeniyle reaksiyona giren parçacıkların çarpışma sayısının artmasıdır.

Homojen sistemlerde (gaz karışımları, sıvı çözeltiler) meydana gelen kimyasal reaksiyonlar, partiküllerin çarpışması nedeniyle gerçekleştirilir. Ancak, tepken parçacıklarının her çarpışması ürün oluşumuna yol açmaz. Sadece artan enerjiye sahip parçacıklar -aktif parçacıklar, kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirebilir. Sıcaklığın artmasıyla parçacıkların kinetik enerjisi artar ve aktif parçacıkların sayısı artar, bu nedenle yüksek sıcaklıklardaki kimyasal reaksiyonlar düşük sıcaklıklardan daha hızlı ilerler. Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı van't Hoff kuralı ile belirlenir:her 10°C'de sıcaklık artışı ile reaksiyon hızı 2-4 kat artar.

Van't Hoff kuralı yaklaşıktır ve yalnızca sıcaklığın reaksiyon hızı üzerindeki etkisinin yaklaşık bir değerlendirmesi için geçerlidir.

Katalizörler, bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran maddelerdir.Bir ara kimyasal bileşik oluşturmak için reaktiflerle etkileşime girerler ve reaksiyonun sonunda serbest bırakılırlar.
Katalizörlerin kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkisine denir.kataliz . Katalizör ve reaktanların bulunduğu kümelenme durumuna göre aşağıdakiler arasında ayrım yapılmalıdır:
homojen kataliz (katalizör reaksiyona giren maddelerle, örneğin bir gaz karışımıyla homojen bir sistem oluşturur);
heterojen kataliz (katalizör ve reaktanlar farklı fazlardadır; kataliz ara yüzeyde gerçekleşir).

Bir reaksiyonun hızını yavaşlatan bir madde

1. Bilinen tüm reaksiyonlar arasında tersinir ve geri dönüşü olmayan reaksiyonlar vardır. İyon değişim reaksiyonlarını incelerken, tamamlanmaya devam ettikleri koşullar listelendi. ( ). Belirli koşullar altında tamamlanmayan bilinen reaksiyonlar da vardır. Örneğin, kükürt dioksit suda çözüldüğünde aşağıdaki reaksiyon meydana gelir: SO 2 + H 2 Ö→ H 2 BÖYLE 3 . Ancak sulu bir çözeltide yalnızca belirli bir miktarda kükürtlü asit oluşturulabileceği ortaya çıktı. Bunun nedeni, sülfürik asidin kırılgan olması ve ters reaksiyonun meydana gelmesidir, yani. kükürt oksit ve suya ayrışma. Bu nedenle, iki reaksiyon aynı anda gerçekleştiği için bu reaksiyon sona ermez -Düz (kükürt oksit ve su arasında) vetersi (sülfürik asidin ayrışması). BÖYLE 2 + H 2 Ö↔ H 2 BÖYLE 3 . Belirli koşullar altında zıt yönlerde gerçekleşen kimyasal tepkimelere denir. tersine çevrilebilir.
2. Kimyasal reaksiyonların hızı, reaktanların konsantrasyonuna bağlı olduğundan, ilk önce doğrudan reaksiyonun hızı( upr ) maksimum olmalıdır,ve ters reaksiyon hızı (υ varış ) sıfıra eşittir. Reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonu artarken, reaktanların konsantrasyonu zamanla azalır. Bu nedenle, ileri reaksiyonun hızı azalır ve geri reaksiyonun hızı artar. Zamanın belirli bir noktasında ileri ve geri reaksiyonların oranları eşitlenir:
Tüm tersinir reaksiyonlarda, ileri reaksiyonun hızı azalır, ters reaksiyonun hızı, her iki hız eşitlenene ve bir denge durumu kurulana kadar artar: υ pr = υ varış İleri reaksiyon hızının geri reaksiyon hızına eşit olduğu bir sistemin durumuna denir. kimyasal denge. Kimyasal bir denge durumunda, reaksiyona giren maddeler ile reaksiyon ürünleri arasındaki niceliksel oran sabit kalır: birim zamanda reaksiyon ürününün kaç molekülü oluşur, çoğu ayrışır. Bununla birlikte, reaksiyon koşulları (konsantrasyon, sıcaklık ve basınç) değişmediği sürece kimyasal denge durumu korunur. Kantitatif olarak, kimyasal denge durumu tanımlanırkitle eylemi yasası. Dengede, reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonlarının (katsayılarının gücünde) ürününün, reaktanların konsantrasyonlarının ürününe (ayrıca katsayılarının güçlerinde) oranı, başlangıç ​​konsantrasyonlarından bağımsız olarak sabit bir değerdir. Reaksiyon karışımındaki maddelerinBu sabite denirdenge sabiti - k Yani reaksiyon için: n 2 (D) + 3 H 2 (G)↔ 2 NH 3 (D) + 92,4 kJdenge sabiti aşağıdaki gibi ifade edilir:υ 1 = υ 2 υ 1 (doğrudan reaksiyon) = k 1 [ n 2 ][ H 2 ] 3 , nerede – denge molar konsantrasyonları, = mol/l υ 2 (ters reaksiyon) = k 2 [ NH 3 ] 2 k 1 [ n 2 ][ H 2 ] 3 = k 2 [ NH 3 ] 2 K P = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ n 2 ][ H 2 ] 3 – denge sabiti . Kimyasal denge konsantrasyona, basınca ve sıcaklığa bağlıdır. Prensip denge karışımının yönünü belirler:Dengede olan bir sisteme bir dış etki uygulandıysa, sistemdeki denge bu etkinin tersi yönde değişecektir. 1) Konsantrasyonun etkisi - başlangıç ​​maddelerinin konsantrasyonu artarsa, denge reaksiyon ürünlerinin oluşumuna doğru kayar.Örneğin, K P = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ n 2 ][ H 2 ] 3 Örneğin reaksiyon karışımına eklendiğinde nitrojen, yani reaktifin konsantrasyonu artar, K ifadesindeki payda artar, ancak K bir sabit olduğundan, bu koşulu yerine getirmek için payın da artması gerekir. Böylece reaksiyon karışımındaki reaksiyon ürününün miktarı artar. Bu durumda, kimyasal dengede sağa, ürüne doğru bir kaymadan bahsediyoruz. Böylece, reaktanların (sıvı veya gaz halindeki) konsantrasyonundaki bir artış ürünlere doğru kayar, yani. doğrudan bir tepkiye doğru. Ürünlerin (sıvı veya gaz halindeki) konsantrasyonundaki bir artış, dengeyi reaktanlara doğru kaydırır, yani. geri reaksiyona doğru. Bir katının kütlesindeki değişiklik denge konumunu değiştirmez. 2) Sıcaklık etkisi Sıcaklıktaki bir artış, dengeyi endotermik bir reaksiyona doğru kaydırır.a) n 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (D) + 92.4 kJ (ekzotermik - ısı üretimi) Sıcaklık arttıkça, denge amonyak bozunma reaksiyonu yönünde değişecektir. ← ) B) n 2 (D) + Ö 2 (G) ↔ 2 HAYIR (G) - 180.8 kJ (endotermik - ısı emilimi) Sıcaklık arttıkça denge oluşum reaksiyonu yönünde kayar. HAYIR ( → ) 3) Basıncın etkisi (sadece gaz halindeki maddeler için) - artan basınçla denge, daha küçük bir hacim kaplayan maddelerin oluşumuna doğru kayar.n 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) 1 V - n 2 3 V - H 2 2 V – NH 3 Basınç yükseldiğinde ( P ): reaksiyondan önce 4 V gaz halindeki maddeler → reaksiyondan sonra 2 V gaz halindeki maddeler, bu nedenle, denge sağa kayar ( → ) Basınçta, örneğin 2 kat artışla, gazların hacmi aynı sayıda azalır ve bu nedenle, tüm gaz halindeki maddelerin konsantrasyonları 2 kat artacaktır. K P = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ n 2 ][ H 2 ] 3 Bu durumda, K ifadesinin payı 4 artacaktır. kez ve payda 16 kez, yani. eşitlik bozulacaktır. Onu geri yüklemek için konsantrasyonun artması gerekir. amonyak ve konsantrasyonu azaltmak azot ve hidrojen. Denge sağa kayar. Böylece, artan basınçla denge, hacimde bir azalmaya, basınçta bir azalma ile - hacimde bir artışa doğru kayar. Basınçtaki bir değişikliğin katı ve sıvı maddelerin hacmi üzerinde pratikte hiçbir etkisi yoktur, yani. konsantrasyonlarını değiştirmez. Sonuç olarak, gazların katılmadığı reaksiyonların dengesi pratik olarak basınçtan bağımsızdır. ! Kimyasal reaksiyonun gidişatını etkileyen maddeler katalizörler. Ancak bir katalizör kullanıldığında, hem ileri hem de geri reaksiyonların aktivasyon enerjisi aynı miktarda azalır ve bu nedenle denge değişmez. 3. Çalışılan materyalin konsolidasyonu Görev Nasıl etkileyeceğini belirtin:a) basınçta artış;b) sıcaklık artışı;c) sistemi dengelemek için oksijen konsantrasyonunda artış: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + QÇözüm: a) Basınçtaki değişiklikgaz halindeki maddeleri içeren reaksiyonların dengesini değiştirir (d). Tepkimeden önce ve sonra gaz halindeki maddelerin hacimlerini stokiyometrik katsayılarla belirleyelim:Le Chatelier ilkesine göre,artan basınçla, denge değişiyordaha küçük bir hacim kaplayan maddelerin oluşumuna doğru, bu nedenle denge sağa kayar, yani. CO oluşumuna doğru 2 , doğrudan reaksiyona doğru(→) . b) Le Chatelier ilkesine göre,sıcaklık yükseldiğinde, denge değişirendotermik bir reaksiyona doğru (- Q ), yani ters reaksiyon yönünde - CO'nun ayrışma reaksiyonu 2 (←) , Çünkü üzerinde enerjinin korunumu yasası: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO2 (g) + Qv) Oksijen konsantrasyonu arttıkçasistemin dengesi değişiyorCO almaya yönelik 2 (→) Çünkü reaktanların (sıvı veya gaz halindeki) konsantrasyonundaki bir artış ürünlere doğru kayar, yani. doğrudan bir tepkiye doğru. 4. Ev ödevi. S.14, Görevi çiftler halinde tamamlayınörnek 1 Sistemdeki ileri ve geri reaksiyonların hızı kaç kez değişecek: 2 SO2 (g) + O2 (g) \u003d 2 SO3 (g) gaz karışımının hacmi 3 katına çıkarsa Sistemin dengesi hangi yöne kayacak?Çözüm. Reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonlarını gösterelim: [ SO 2 ]= a, [O 2] = B, [SO3] = İle. Hız kütlelerinin hareket yasasına görev hacim değişikliğinden önce ileri ve geri reaksiyonlar:v pr = Ka 2 B v varış = İLE 1 İle 2 . Homojen bir sistemin hacmini üç kat azalttıktan sonra, reaktanların her birinin konsantrasyonu üç kat artacaktır: [ BÖYLE 2 ] = 3 a , [Ö 2 ] = 3 B; [ BÖYLE 3 ] = 3 İle . Yeni hız konsantrasyonlarında v’ ileri ve geri reaksiyon:v’ vb = İLE (3 a ) 2 (3 B) = 27 Ka 2 Bv’ varış = İLE 1 (3 İle ) 2 = 9 İLE 1 İle 2 Buradan:

Sonuç olarak, ileri reaksiyonun hızı 27 kat arttı ve tersi - sadece dokuz kat. Sistemin dengesi eğitime kaydı BÖYLE 3 . Örnek 2 Gaz fazında ilerleyen bir reaksiyonun hızının, sıcaklığın 30'dan 70'e artmasıyla kaç kat artacağını hesaplayın. Ö C, reaksiyonun sıcaklık katsayısı 2 ise.Çözüm. Kimyasal reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı, aşağıdaki formüle göre Van't Hoff ampirik kuralı ile belirlenir:Bu nedenle reaksiyon hızı vT 2 70 sıcaklıkta Ö Daha fazla reaksiyon hızı ile vT 1 30 derece sıcaklıkta Ö C 16 kez.Örnek 3 Homojen bir sistemin denge sabiti:CO(g) + H 2 O(g) = CO 2 (d) + H 2 (G)850'de Ö C eşittir 1'dir. Başlangıç ​​konsantrasyonları şöyle ise dengedeki tüm maddelerin konsantrasyonlarını hesaplayın: [CO] referans \u003d 3 mol / l, [N 2 Ö] referans = 2 mol/l.Çözüm. Dengede, ileri ve geri reaksiyonların hızları eşittir ve bu hızların sabitlerinin oranı sabittir ve verilen sistemin denge sabiti olarak adlandırılır:v pr = İLE 1 [RÜYA 2 Ö]v varış = K 2 [CO 2 ][H 2 ]
Problem durumunda, ifadede iken başlangıç ​​konsantrasyonları verilir. İLE r sadece sistemdeki tüm maddelerin denge konsantrasyonlarını içerir. Konsantrasyonun [СО] denge anında olduğunu varsayalım. 2 ] r = x mol/l. Sistemin denklemine göre, bu durumda oluşan hidrojen mol sayısı da olacaktır. x mol/l. Aynı sayıda mol için (x mol/l) CO ve H 2 O eğitim için harcanan x mol CO 2 ve H 2 . Bu nedenle, dört maddenin hepsinin denge konsantrasyonları:[CO 2 ] r = [N 2 ] r = x mol/1; [CO] r = (3 – x ) mol/1;[N 2 Ö] r = (2 – x ) mol/l.Denge sabitini bilerek, değeri buluruz x , ve ardından tüm maddelerin ilk konsantrasyonları:

Böylece, istenen denge konsantrasyonları:[CO 2 ] r = 1.2 mol/l;[N 2 ] r = 1.2 mol/l;[CO] r \u003d 3 - 1.2 \u003d 1.8 mol / l;[N 2 Ö] r \u003d 2 - 1,2 \u003d 0,8 mol / l.
Yükleniyor...Yükleniyor...