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. zaman düzenleme ders. 2. Yeni materyal öğrenmek Fizik dersinden "hız" kavramına aşinasınız. İÇİNDE Genel görünüm hız, herhangi bir özelliğin birim zamanda 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 Çok İlgi homojen (homojen) bir ortamda meydana gelen reaksiyonları temsil eder.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
Şartlar
Hareket eden kütleler yasası Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların konsantrasyonlarının ürünü ile doğru orantılıdır. Reaksiyona giren maddelerden 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 partiküllerin artması nedeniyle reaksiyona giren partiküllerin 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 kimyasal reaksiyonlar yüksek sıcaklıklar düşük sıcaklıklarda olduğundan daha hızlı akar. 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 -dümdüz (kükürt oksit ve su arasında) veters (sülfürik asidin ayrışması). BÖYLE 2 + H 2 Ö↔ H 2 BÖYLE 3 . Belirli koşullar altında zıt yönlerde gerçekleşen kimyasal tepkimelere denir. tersine çevrilebilir.2. çünkü hız kimyasal reaksiyonlar reaktanların konsantrasyonuna, daha sonra ilk önce doğrudan reaksiyon hızına bağlıdır.( upr ) maksimum olmalıdır,ve ters reaksiyon hızı (υ varış ) sıfıra eşittir. Reaktanların konsantrasyonu zamanla azalır ve reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonu artar. Bu nedenle, ileri reaksiyonun hızı azalır ve geri reaksiyonun hızı artar. İÇİNDE belirli an zaman, ileri ve geri reaksiyonların oranları eşit olur:
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 ürününün (katsayılarının gücü cinsinden) reaktanların konsantrasyonlarının ürününe (katsayılarının gücü cinsinden) oranı, başlangıç konsantrasyonlarından bağımsız olarak sabit bir değerdir. içindeki maddeler Reaksiyon karışımı.
Bu 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.fakat)
n
2
(D) + 3
H
2
(G)
↔
2
NH
3
(D) + 92.4 kJ (ekzotermik - ısı salınımı)
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.
Yani basınç arttığında denge hacimde azalmaya, basınç azaldığında ise hacimde artışa 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
Bir 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. Ödev.
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] = itibaren.
Hız kütlelerinin hareket yasasına görev
hacim değişikliğinden önce ileri ve geri reaksiyonlar:v pr = Ka
2
B v varış
=
İLE
1
itibaren
2
.
Homojen bir sistemin hacmini üç kat azalttıktan sonra, reaktanların her birinin konsantrasyonu üç kat artacaktır: [ BÖYLE 2
] = 3
fakat
, [HAKKINDA 2
] =
3
B;
[
BÖYLE 3
] = 3
itibaren
. Yeni hız konsantrasyonlarında
v’
ileri ve geri reaksiyon:v’
vb
=
İLE
(3
fakat
)
2
(3
B) = 27
Ka
2
Bv’
varış
=
İLE
1
(3
itibaren
)
2
= 9
İLE
1
itibaren
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. hakkında 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 hakkında Daha fazla reaksiyon hızı ile
vT 1
30 derece sıcaklıkta hakkında C 16 kez.Örnek 3
Homojen bir sistemin denge sabiti:CO(g) + H 2
O(g) = CO 2
(d) + H 2
(G)850'de hakkında C eşittir 1'dir. Başlangıç konsantrasyonları şöyle ise dengedeki tüm maddelerin konsantrasyonlarını hesaplayın: [CO] referans
\u003d 3 mol / l, [N 2
HAKKINDA] 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
HAKKINDA]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
HAKKINDA] 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 HAKKINDA] r \u003d 2 - 1,2 \u003d 0,8 mol / l.
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?
ÇIKTI: Kimyasal reaksiyonlar farklı hızlarda ilerler. Bazıları, demirin korozyonu veya fermantasyon (fermantasyon) gibi aylarca yavaş ilerler. üzüm suyuşarapla sonuçlanır. 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, çok hızlı bir şekilde, birçok reaksiyon meydana gelir. sulu çözeltiler: bunlar bir çökelti, gaz veya nötralizasyon reaksiyonunun oluşumu ile giden 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)
önünüzdeki masalarda kimyasal aletler ve reaktifler. 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?(uygulama ile 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. Bundan sonra gruptan bir öğrencinin tahtaya gitmesi, hangi faktörün etkisini düşündüğünüzü açıklaması, tahtaya denklemler 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, katıların ağırlıkları, hidroklorik asit konsantrasyonu, reaksiyon koşulları aynıdır, ancak devam eden işlemlerin yoğunluğu (hidrojen evrim hızı) farklıdır?
Tartışma:
öğrenciler: aldık farklı metaller.
Öğretmen: Tüm maddeler kimyasal elementlerin atomlarından oluşur. Fark ne kimyasal elementler Periyodik Kanun ve D. I. Mendeleev'in Periyodik Sistemi hakkındaki bilginize göre?
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.
Çıktı:
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.
Çıktı:
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.
Çıktı:
öğrenciler: Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların temas alanına bağlıdır: reaktanların temas alanı ne kadar büyükse (öğütme derecesi), Daha fazla hız reaksiyonlar.
Öğretmen: böyle bir bağımlılık her zaman gözlenmez: örneğin, bazı heterojen reaksiyonlar için, örneğin, Katı - Gaz sisteminde, çok yüksek sıcaklıklarda (500 0 C'den fazla), çok kırılmış (toz haline gelen) maddeler sinterlenebilir, böylece reaksiyona giren maddelerin yüzey temas alanını azaltır.
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.
Çıktı:
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 ifade edilir aşağıdaki formül:
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.
Çıktı:
öğrenciler: Katalizörler, aktivasyon enerjisini azaltarak bir reaksiyonun hızını arttırır. Aktivasyon enerjisi ne kadar düşükse, daha hızlı reaksiyon.
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, ortadakini - üçte birini, yani 6 deveyi ve en küçük dokuzuncusu, 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 çözelti)
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"
Ödev:
§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.
Başlık Kimyasal reaksiyonların hızı ve onu etkileyen faktörler.
Ders türü: yeni materyal öğrenmek
Ders türü: ders
Sınıf : 9
Kimya öğretmeni, Baykonur 1 Nolu Ortaokulu
Guzikova Oksana AleksandrovnaDers hedefleri.
Öğreticiler:
Kimyasal reaksiyonların hızı kavramını ve ölçüm birimlerini verin. Reaktanların doğası, konsantrasyonları, temas alanı, katalizör kullanımı ve sıcaklık gibi faktörlerin reaksiyon hızı üzerindeki etkisini gösterin. Öğrencilere faz (toplu hal) temelinde kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması hakkında bilgi vermek: homojen ve heterojen.
geliştirme:
Kütle etkisi yasasını kullanarak bir kimyasal reaksiyonun hızını belirleme becerisi kazandırmak. Genel eğitim ve konu becerilerinin sürekli gelişimi: analiz edin, karşılaştırın, sonuçlar çıkarın. Öğrencilerin mantıksal ve semantik düşüncesinin gelişimi, hafıza, kimyasal dil.
eğitici:
Genişleyen ufuklar, edinilen bilgileri pratikte uygulama yeteneği, ders materyalinin kendi kendine özümsenmesi. Bir zihinsel çalışma kültürü yetiştirmek.
Ekipman ve reaktifler:
Güvenlik posteri, PCB üzerindeki formüller, projektör, ders planlı talimat sayfası.
Bir gösteri deneyi için: sodyum tiyosülfat çözeltisi, sülfürik asit çözeltisi, su, test tüpleri.
Laboratuvar deneyi için: hidroklorik asit çözeltisi, çinko tozu, çinko granülleri, magnezyum, demir, test tüpleri.
DERSİN Mottosu:
“Kimyasal dönüşüm, kimyasal reaksiyon kimyanın ana konusudur” N.N. Semenov.
ORGANİZASYON ZAMANI
Öğretmen
Merhaba arkadaşlar, oturun.
Öğretmen
Görevde, bugün derse gelmeyenleri adlandırın.
(öğretmen derse gelmeyenleri not eder).
YENİ MATERYALİN AÇIKLAMASI
Öğretmen
Bugün yeni bir “Kimyasal reaksiyon hızı” bölümünün çalışmasına geçiyoruz. Kimyasal denge.
Bu dersimizde bir kimyasal reaksiyonun hızının nasıl belirlendiğinden ve hangi faktörlerin onu değiştirebileceğinden bahsedeceğiz.
ÖĞRETMEN
Tahtaya iki kimyasal reaksiyon yazılır.
Hidroklorik asit çözeltisi ve çinko etkileşimi.
Sülfürik asit çözeltisi ile baryum klorür çözeltisinin etkileşimi.
Öğretmen
Fark ne?
Öğrenci
Birinin çözeltiler arasında akması bakımından farklılık gösterirler, ancak ikincisinde bir çözelti - hidroklorik asit ve bir metal - çinko vardır.
Öğretmen
Bu, ilk reaksiyonun bir ortamda gerçekleştiği anlamına gelir ve bu reaksiyona homojen denir ve ikinci reaksiyonda farklı agrega durumlarına sahip maddeler yer alır, buna heterojen denir. Homojen ortamlara bir örnek gaz-gaz, sıvı-sıvı olabilir. Heterojen ortamların örneklerini listeleyin.
ÖĞRENCİ
Gaz katıdır, gaz sıvıdır, katı gazdır.
ÖĞRETMEN
Doğru. Kimyasal bir reaksiyonun hızını belirleyeceğiz, tanımı ve karşılık gelen formülleri yazacağız.
Kimya çalışmasının konusu kimyasal bir reaksiyondur. Kimyasal tepkime sonucunda bazı maddeler yok olur ve bazı maddeler oluşur. Reaksiyon sırasında, hem reaktanların (başlangıç maddeleri) hem de ürünlerin (nihai maddeler) madde miktarları değişir. Bu değişimin hızına kimyasal reaksiyon hızı denir.
Kimyasal kinetik - kimyasal reaksiyonların hızları ve mekanizmalarının incelenmesi. (bu tanımı yazalım)Böylece, bir kimyasal reaksiyonun hızı denklem ile tanımlanabilir.
r
= / (1)nerede r - reaksiyon hızıoran- reaksiyon hızı için daha önce kullanılan atamanın aksine, işlemin hızı - hız – hareket hızı), (büyük Yunanca.delta ) "nihai değişiklik" kelimelerinin eş anlamlısıdır, (gr. çıplak ) reaktif maddenin veya ürün maddesinin miktarı (mol), (gr. tau ) bu değişikliğin meydana geldiği zaman(lar)dır.
Bu tanımla, reaksiyon hızı, gözlemlediğimiz ve ölçtüğümüz reaksiyondaki katılımcıların sayısına bağlıdır. Açıkçası, bir tepki için, örneğin:
2 H 2 + Ö 2 =2 H 2 Ö.
maddeye dönüştürülen hidrojen miktarı oksijenin iki katıdır. Bu yüzden
r
(H 2 ) = 2 r (Ö 2 ) = r (H 2 Ö).Reaksiyon denklemi, maddelerin herhangi biri için belirlenen oranların değerlerini ilişkilendirir. Bu nedenle, ikincisinin seçimi, reaksiyon sistemindeki miktarının deneysel olarak ölçülmesinin uygunluğuna ve kolaylığına bağlıdır.
Niteliksel düzeyde, reaksiyonlar, örneğin patlayıcı gaz patlaması, elektrolit çözeltilerindeki reaksiyonlar gibi özel yöntemlere ihtiyaç duyulan hızın ölçülmesi için hızlı olanlara sınıflandırılabilir; yavaş, örneğin demir korozyonu gibi uzun sürelere ihtiyaç duyulan hızın ölçümü için; ve çinkonun hidroklorik asit ile etkileşimi gibi doğrudan gözlemleyebildiğimiz reaksiyonlar.
Denklem (1) ile açıklanan reaksiyon hızı, alınan reaktant maddelerin miktarına bağlıdır. Aynı reaksiyonu, reaktanların farklı hacimleri veya temas yüzeyleri ile gerçekleştirirsek, aynı reaksiyon için şunu elde ederiz: Farklı anlamlar hızlar arttıkça, daha fazla madde alınır veya daha iyi ezilir. Bu nedenle, farklı bir reaksiyon hızı tanımı kullanılır.
Bir kimyasal reaksiyonun hızı, bir reaksiyon alanı biriminde birim zaman başına herhangi bir reaksiyon bölgesindeki bir maddenin miktarındaki değişikliktir.
(bu tanımı yazalım).İÇİNDE homojen sistem V sistemler (gaz fazında veya çözeltide). Böyle bir reaksiyonda, reaksiyon uzayının birimi bir hacim birimidir ve reaksiyon sırasında bu hacim değişmezse, denklem şu şekildedir:
V
= C / T (2)nerede itibaren bir maddenin molar konsantrasyonudur (mol/l).
Reaksiyon hızı, birim zamanda bir maddenin konsantrasyonundaki değişikliktir.
İÇİNDE heterojen sistem ( örneğin, bir katının bir gaz içinde yanması sırasında veya bir metalin bir asitle etkileşimi sırasında), reaksiyon, bileşenler arasındaki arayüzde meydana gelir. Bu sınırın alanı iseS , o zaman hız denklemi şu şekildedir:
V
= n / ST (3)Açıkçası, böyle bir tanımla (bkz. denklemler (2) ve (3)) reaksiyon hızı homojen bir sistemdeki hacme ve heterojen bir sistemdeki reaktiflerin temas alanına (öğütme derecesi) bağlı değildir. .
Bir kimyasal reaksiyonun hızını hangi faktörler etkiler?
BAŞLICA YAZALIM
Reaktanların doğası.
Sıcaklığın etkisi.
Bir katalizörün varlığı.
Her durum için bir örnek verelim.
1. Reaktiflerin doğasının etkisi
Bir reaksiyonun hızını belirleyen ilk ve oldukça açık faktör, reaktanların doğasıdır. Yukarıda, bu temelde, farklı hızlarda ilerleyen reaksiyon örnekleri verdik.
Şimdi bunu deneysel olarak kanıtlayacak bir deney yapacağız.
Öğretmen öğrencilerden bir laboratuvar deneyi yapmalarını ister.
Bunu yapmak için, 1-2 ml hidroklorik asit çözeltisini 3 test tüpüne dökün ve her birine yaklaşık olarak aynı metal parçasını bırakın: ilkinde magnezyum, ikincisinde çinko ve üçüncüsünde demir.
Öğretmen
Tüm test tüpleri aynı oranda gaz çıkışına sahip mi?
Öğrenci
Hayır, test tüplerinde kabarcıkların salınımının yoğunluğu farklıdır. İlk test tüpünde gaz çok hızlı, ikinci tüpte daha yavaş ve üçüncü tüpte daha da yavaş salınır.
Öğretmen
bir sonuca varalım
Öğrenci
Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların doğasına bağlıdır.
2. Reaktif konsantrasyonlarının etkisi
İkinci ve aynı zamanda oldukça açık olan faktör, reaktiflerin konsantrasyonudur.
Hadi bir deney yapalım
Öğretmen bir gösteri yapar.
Sodyum tiyosülfat çözeltisini üç test tüpüne dökün. İlk - 5 ml, ikinci - 2.5 ml, üçüncü - 1 ml. Ardından, ikinci ve üçüncü test tüplerine 5 ml su ekleyin. Daha sonra tüm test tüplerinde üçüncüden başlayarak 3 ml sülfürik asit çözeltisi ekleyin. Salınan kolloidal sülfürün ortaya çıktığı ve yoğunluğuna göre, sodyum tiyosülfat konsantrasyonunun reaksiyon hızı üzerindeki etkisi değerlendirilir.
Öğrenci
Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların konsantrasyonuna bağlıdır.
Öğretmen
Ve bu neden oluyor? Bir maddenin konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, birim hacim başına o kadar fazla parçacık olursa, o kadar sık çarpışırlar. Bu miktar sözde ile ifade edilir.hareket eden kütleler yasası – reaksiyon hızı, bir dereceye kadar reaktiflerin konsantrasyonlarıyla orantılıdır. Örneğin, aşağıdaki reaksiyon denklemleri için hız ifadeleri:
A = x, r = kc A ;
A + B = X, r = kc A C B ;
A + 2B = X, r = kc A C B C B = kc A C B 2 .
Değer k- orantılılık katsayısı - reaksiyon hızı sabiti olarak adlandırılır ve konsantrasyonlara bağlı değildir. Sayısal olarak, reaktanların konsantrasyonlarının çarpımı 1'e eşitse, bu katsayı reaksiyon hızına eşittir. Farklı reaksiyonların hızları karşılaştırıldığında, karşılaştırılan hız sabitleridir.
Aşağıdaki kimyasal reaksiyon hızlarına ilişkin ifadelerdeki konsantrasyonlardaki üslerin, yalnızca reaksiyonun bir aşamada (temel reaksiyonlar olarak adlandırılan) ilerlediği nadir durumlarda stokiyometrik katsayılara eşit olduğuna dikkat etmek önemlidir. Aslında, tek bir kimyasal reaksiyon, tamamen saf bir reaksiyon kadar bir soyutlamadır. Kimyasal madde. Başka bir deyişle, gerçek kimyasal dönüşümler neredeyse her zaman birkaç reaksiyon içerir.
Birbirini izleyen birkaç aşamada meydana gelen reaksiyonların hızı, bu aşamaların en yavaşı tarafından belirlenir. Arap atasözünü hatırlayın: "Kervan, en yavaş devenin hızında hareket eder."
Örneğin, reaksiyon
2 Fe 2+ + H 2 Ö 2 = 2 FeOH 2+
aşağıdaki aşamalardan geçer:
1) 2 Fe 2+ + H 2 Ö 2 = 2 FeOH 2+ + Ah .
k 1 \u003d 60 l / (mol . itibaren);
2) Ah . + Fe 2+ = FeOH 2+ , k 2 \u003d 60.000 l / (mol . itibaren).
Daha yavaş olan aşama ilk aşamadır. Yani bu reaksiyon için hız denklemi
r = k 1 C(Fe 2+ ) C(H 2 Ö 2 ),
Ama değil r = kc 2 (Fe 2+ ) C(H 2 Ö 2 ).
Bu tür karmaşık süreçlerden 11. sınıfta daha ayrıntılı olarak bahsedeceğiz.
3. Sıcaklığın etkisi.
Öğretmen
Sıcaklığın kimyasal reaksiyonun seyri üzerindeki etkisi iki yönlüdür. Birincisi, sıcaklık ürünlerin bileşimini etkileyebilir ve ikincisi, reaksiyonların büyük çoğunluğu artan sıcaklıkla hızlanır. Niye ya? Çünkü sıcaklık arttıkça "aktif" denilen moleküllerin sayısı hızla artar, yani. aktivasyon enerjisinden daha büyük enerjiye sahip moleküllerdir.
Aktivasyon enerjisi, belirli bir sıcaklıkta moleküllerin ortalama enerjisi ile kimyasal reaksiyonlara girmek için sahip olmaları gereken enerji arasındaki farktır.
Sıcaklığın bir kimyasal reaksiyon hızı üzerindeki etkisi van't Hoff kuralı ile gösterilmiştir.
TANIM
Reaksiyon sıcaklığı her 10 derecede değiştiğinde, reaksiyon hızı 2-4 kez değişir (Formül tahtadadır)
Öğretmen
Sıcaklık artarsa, kimyasal reaksiyonun hızına ne olur.
Öğrenci
Reaksiyon hızı, her 10 derecelik sıcaklık artışı ile 2-4 kat artacaktır.
Öğretmen
Sıcaklık düşürülürse, kimyasal reaksiyonun hızına ne olur?
Öğrenci
Her 10 derece sıcaklıkta 2-4 kat azalma ile hız düşecektir.
4. Temas yüzey alanı.
Öğretmen
Şimdi temas yüzey alanına geçelim.
Laboratuvar deneyimi. Güvenlik yönetmeliklerine uygunluk hakkında not.
Hidroklorik asidi iki test tüpüne dökün, birincisine çinko tozu ve ikincisine bir granül ekleyin. Reaksiyon denklemini yazın. Türünü belirleyin. Reaksiyon nerede daha hızlı? Niye ya?
Öğrenci cevabı yazar. Bu bir ikame reaksiyonudur.
Reaksiyon ilk test tüpünde daha hızlı ilerler. Sonuçta, daha fazla temas yüzey alanı var.
Öğretmen
Doğru.
5. Katalizör
Son faktör, özel maddelerin varlığıdır - katalizörler. Bir kimyasal reaksiyon, sadece reaktanların değil, aynı zamanda sistemde bulunan diğer maddelerin de yer alabildiği karmaşık bir süreçtir. Bir kimyasal reaksiyonun hızını önemli ölçüde değiştirirlerse, bunlara katalizör denir. Bir sonraki derste bu maddeler ve kataliz hakkında detaylı olarak konuşacağız.
MALZEME SABİTLEME
Öğretmen
Bugünkü derste hangi yeni değeri öğrendik?
Öğrenci
Kimyasal reaksiyonun hızını öğrendik.
Öğretmen
Ne tür ortamları tanıdınız?
Öğrenci
homojen ve heterojen.
Öğretmen
Hız farklı ortamlarda aynı şekilde mi belirleniyor?
Öğrenci
Hayır, bu farklı.
Öğretmen
Homojen bir ortamda hız nasıl belirlenir?
Öğrenci
İÇİNDE homojen sistem reaksiyon baştan sona gerçekleşirV sistemler (gaz fazında veya çözeltide). Böyle bir tepkimede tepkime uzayının birimi bir hacim birimidir ve tepkime sırasında bu hacim değişmiyorsa
Öğretmen
Öğretmen
Heterojen bir ortamda hız nasıl belirlenir?
İÇİNDE heterojen sistem reaksiyon, bileşenler arasındaki arayüzde gerçekleşir. Bu sınırın alanı iseS .
Öğretmen
Hangi birimlerde ölçülür?
Bir kimyasal reaksiyonun hızını hangi faktörler etkiler? Onları Listele.
Öğrenci
Reaktanların doğası.
Reaktanların konsantrasyonu.
Sıcaklık.
Temas yüzey alanı.
Bir katalizörün varlığı.
IY . İNCELENEN MATERYALİN GENELLEŞTİRİLMESİ
Bugün derste kimyasal reaksiyon hızı kavramını inceledik. Homojen ve heterojen sistemlerde kimyasal reaksiyon hızının nasıl belirlendiği düşünülür. Bir kimyasal reaksiyonun hızını etkileyebilecek faktörleri belirleyin.
Y . ÖDEV
Öğrenilecek evin temel tanımları. Ayrıca masalarda görevleriniz var, bunlar üç seviyeli. Her zaman olduğu gibi, herkes kendileri için uygun seviyeyi seçer, bu eğitim aşamasında yapabilirsiniz.
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 iş, bağımsız iş, test yapmak;
Öğrencilerin çalışmalarının organizasyon şekli:önden, bireysel, grup, toplu.
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):
- Kimyasal reaksiyonların hızı hakkında neden bilgiye ihtiyacımız var?
- Hangi örnekler kimyasal reaksiyonların farklı hızlarda ilerlediğini doğrulayabilir?
- Mekanik hareketin hızı nasıl belirlenir? Bu hızın birimi nedir?
- Bir kimyasal reaksiyonun hızı nasıl belirlenir?
- 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):
- CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 + K2S04; Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 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, böyle bir 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 anlar(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.
Bir 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;
Sıcaklık;
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:
- Reaktif partikülleri ne kadar fazlaysa, birbirlerine o kadar yakınlar, çarpışma ve reaksiyon gösterme olasılıkları o kadar yüksek olur.
- Sadece reaksiyona yol açar etkili çarpışmalar, onlar. "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 fakat.
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 fakat, 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)
"Kimyasal reaksiyonların hızı" konulu ders planı,
9. sınıf
kimya öğretmeni O.V. Zaloznykh
Hedef:öğrencilere "kimyasal reaksiyonların hızı" kavramını ve bağlı olduğu faktörleri tanıtın.
Görevler:
eğitici: kimyasal reaksiyonların hızı ve ölçü birimleri kavramını verir. Doğada ve insan aktivitesinde önemini gösterin; Bir reaksiyonun hızını etkileyen faktörleri tanımlar. Katalizörler hakkındaki bilginizi derinleştirin. Öğrencilere, kimyasal reaksiyonların faz (toplu hal) bazında sınıflandırılması hakkında bilgi vermek: homojen ve heterojen.
geliştirme:öğrencilerin yönetim becerilerini geliştirmek Öğrenme aktiviteleri; bağımsız düşüncenin gelişimi; laboratuvar deneylerinin performansında pratik becerilerin geliştirilmesi; incelenen materyaldeki ana şeyi vurgulama, gözlemleme, karşılaştırma, analiz etme, sonuç çıkarma yeteneğinin geliştirilmesi.
eğitimciler: ikili ve toplu çalışma sırasında iletişim becerilerini oluşturmak; bağımsızlık geliştirmek; bir hedef için çabalamak.
Ders türü: ders yeni materyal öğrenme
Ders kaynakları: farklı yazarlara ait ders kitapları ve öğretim yardımcıları, O.S. Gabrielyan'ın ders kitabına elektronik bir eğitim eki (9. sınıf), bir bilgisayar, bir multimedya projektörü
Teçhizat: test tüpleri, ispirto lambası, test tüpü tutucusu ile tripod.
reaktifler: çinko, magnezyum, bakır, sülfürik asit çözeltisi, su, demir (çivi ve talaş), hidrojen peroksit, manganez (IV) oksit.
Yöntemler ve metodolojik teknikler: metinle bağımsız çalışma, bireysel çalışma, gruplar halinde çalışma, tabloyu doldurma, test görevlerini gerçekleştirme, çiftler halinde çalışma.
Emniyet: bir alkol lambası, bir sülfürik asit çözeltisi ile çalışın
Planlanan sonuçlar:
ders:
● kimyasal reaksiyonların hızının tanımını bilmek
● kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktörleri bilmek
metakonu:
● muhatabı dinleyebilme ve diyalog yürütebilme; farklı bakış açılarının var olma olasılığını tanıyabilme
● kullanmak çeşitli yollar Dersin amaçlarına uygun olarak bilgilerin aranması, toplanması, işlenmesi, analizi ve yorumlanması
● fikrini ifade edebilmek ve kendi bakış açısını tartışabilmek
● iletişimsel ve bilişsel görevleri çözmek için konuşma araçlarının, bilgi araçlarının ve ICT'nin aktif kullanımı
Kişiye özel:
●Farklı durumlarda öğretmen ve akranlarla işbirliği yapma becerilerini geliştirmek; çatışmalardan kaçınma ve tartışmalı durumlardan çıkış yollarını bulma yeteneği
●Başkalarının görüşlerine saygılı bir tutum oluşturmak
● kendini kontrol etme, karşılıklı kontrol
● dersteki başarılarınızı değerlendirin
Dersler sırasında
organizasyon aşaması
Bilgi güncellemesi
Neredeyse hareketsizlik unu -
Ses hızında bir yere koşmak
zaten bir yerde olduğunu çok iyi bilmek
hız ile
Leonid Martinov
Çocuklar, bugün derste kimyasal reaksiyonların çalışmasında çok ilginç ve çok önemli bir konumuz var. Ama derse ilginç gerçeklerle başlamak istiyorum:
Bir sabun köpüğünün patlama hızı 0.001 saniyedir.
Napolyon, dakikada iki bin kelime hızında 12.000 karakter okudu.
Balzac yarım saatte 200 sayfa okudu.
Rüzgar hızı saatte 10 ila 15 mil.
Su kaynadığında molekülleri saniyede 650 metre hızla hareket eder.
Bir kasırga saatte 125 mil hızla hareket edebilir.
Saçlar geceleri yavaş uzar. Gün boyunca saç büyümesi hızlanır. Saat 10 ile 11 arasında büyüme oranı en yüksektir. Büyüme zirvesi 14 ila 16 saat arasında gerçekleşir.
Kan atardamarlarda hızlı (500 mm/sn), damarlarda daha yavaş (150 mm/sn) ve hatta kılcal damarlarda daha yavaş (1 mm/sn) hareket eder.
Beyler bana bunları birleştiren şeyi söyleyin bilimsel gerçekler? (hızdan bahsediyorlar).
Bu nedenle, bugün derste ne hakkında konuşacağız? (hız)
Doğru. Bugün hız hakkında konuşacağız. Ancak fizik ve matematik derslerinde tanıştığınız şeyle ilgili değil, kimyasal reaksiyonların hızıyla ilgili. Bu nedenle, bugünün dersinin konusu "Kimyasal reaksiyonların hızı".
Sizce hangi sorular dersin konusunu ortaya çıkarmamıza yardımcı olacak?
(1. Kimyasal reaksiyonların hızı nedir? 2. Kimyasal reaksiyonların hızını ne belirler?)
Bilişsel aktivitenin organizasyonu
Bir kimyasal reaksiyonun hızı nedir? Bu soruyu cevaplamak için, masanızda bulunan farklı yazarların kimya ders kitapları ve öğretim yardımcıları ile kendi başınıza çalışmanızı öneririm (öğrenciler ders kitaplarıyla çalışırlar, “kimyasal reaksiyon hızı” kavramının tanımını yazarlar ve hesaplanması için formül).
Ardından, ön görüşme sırasında ana soruları tartışırız:
Kimyasal reaksiyonların hızı nedir? (iki öğrenci farklı kaynaklardan tanımları okur)
Reaksiyon hızlarını ölçmek için hangi birimler kullanılır?
Böylece, bir sorun çözüldü. Şimdi ikinci soruya geçelim: "Kimyasal reaksiyonların hızını ne belirler?"
Literatürle çalışırken, bir kimyasal reaksiyonun hızını etkileyen faktörlerle karşılaştınız. Bu faktörler nelerdir? (2 kişi faktörleri listeler, tahtaya yazılabilir)
Ve şimdi, bir veya başka bir faktörün kimyasal reaksiyonların hızını nasıl etkilediğini belirleyeceğiniz laboratuvar çalışması yapacaksınız. Bunu yapmak için daha önce 5 gruba ayrıldınız. Her grubun kendi görevi vardır. Tam olarak talimatlara göre bir deney yapmanız, önerilen soruları yanıtlamanız, tabloyu doldurmanız gerekir. Soruların yanıtlarını bulmak için, size sunulan ek literatürü kullanabilirsiniz. Güvenlik kurallarına uymayı unutmayınız. Çalışmanın bitiminden sonra sonuçlarınızı tartışacağız (öğrenciler talimat kartlarına göre çalışırlar)
Hadi başlayalım. Hangi maddelerin tepkimeye girdiğine bağlı olarak, tepkimeler bir patlamada bile çok hızlı, orta hızda veya çok yavaş ilerleyebilir. Bu nedenle, bir reaksiyonun hızını etkileyen faktörlerden biri, reaktanların doğasıdır. Reaksiyona giren maddelerin doğası, bileşimleri, yapıları, atomların birbirleri üzerindeki karşılıklı etkisi olarak anlaşılır. Ve bu etkinin nasıl olduğunu şimdi bize anlatacak (grup performansı)
Kimyasal kinetiğe göre, moleküller birbirleriyle etkileştiğinde yeni maddeler oluşur. Bu nedenle, hacimde ne kadar fazla parçacık varsa, zamanla o kadar sık çarpışırlar. Sonuç olarak, reaktanların konsantrasyonu kimyasal reaksiyonların hızını da etkiler. Ve bu etki bize ne söyleyecek (grup performansı)
Odaklanacağımız bir sonraki faktör sıcaklıktır (öğrenci performansı).
Kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğu için hızları artan sıcaklıkla artar. Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı van't Hoff kuralı ile belirlenir:
her 10 sıcaklık artışı ile 0 , reaksiyon hızı 2-4 kat artar.
Bu kural aşağıdaki formül kullanılarak görüntülenebilir:
ʋ t 2 \u003d ʋ t 1 γ t 2 - t 1 / 10
burada γ, reaktanların ve katalizörün doğasına bağlı olan sıcaklık katsayısıdır.
Bizi ilgilendiren bir sonraki faktör, reaktanların temas yüzeyidir (öğrenci performansı).
Bu faktörün kimyasal reaksiyonların hızı üzerindeki etkisi, ancak reaksiyon heterojen ise, yani. reaktanlar farklı kümelenme durumlarındadır.
Reaksiyona giren maddeler aynı kümelenme durumundaysa, yani. reaksiyon homojen ise, reaktanların temas yüzeyi reaksiyonun hızını etkilemez.
Kimyasal reaksiyonun hızını etkileyen son faktör kaldı - bu bir katalizörün etkisidir. Katalizör dediğimiz maddelere biyoloji dersinden hatırlayalım.
Katalizörler, bir reaksiyonun hızını değiştiren ancak değişmeden kalan maddelerdir.
Katalizörlerin reaksiyon hızını nasıl etkilediğine bağlı olarak iki gruba ayrılırlar:
"+" katalizörler - kimyasal reaksiyonların hızını arttırır. Bu, çoğu biyolojik katalizörü - enzimleri içerir.
"-" katalizörler veya inhibitörler - kimyasal reaksiyonların hızını azaltır. Bunlara antioksidanlar dahildir - bunlar oksidasyon sürecini yavaşlatabilen doğal veya sentetik inhibitörlerdir. Yiyeceklerin bozulmaması için kullanılırlar. Örneğin, askorbik asit.
Kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen tüm faktörleri sizinle birlikte düşündük. Onları tekrar arayalım.
Birincil sabitleme
Test görevi gerçekleştirme (seçeneklere göre), problem çözme
Testin anahtarı: seçenek 1 - 1-1; 2-1; 3-4; 4-4; 5-3; 6-2; B1 - 3421; B2-2
Seçenek 2 - 1-2; 2-1; 3-2; 4-4; 5-2; 6-3; B1 - 3412; B2-1
Bir görev: bazı reaksiyonların hızının nasıl değişeceğini belirleyin:
a) sıcaklık 10°C'den 50°C'ye yükseldiğinde;
b) sıcaklık 10°C'den 0°C'ye düştüğünde.
Reaksiyonun sıcaklık katsayısı 3'tür.
Ödev
özeti tekrarlayın, tablonun son sütununu doldurun; bireysel görev: "3" de - bul İlginç gerçekler"Kimyasal bir reaksiyonun hızı" konusunda; "4" de - "Kimyasal reaksiyonun hızı" konusunda bir test yapın; "5" üzerine - "Kimyasal reaksiyon hızı" konulu bir görev bulun
Refleks
Dersin sonunda öğrencilerden şu cümleleri tamamlamaları istenir:
Bugün öğrendim...
Şaşırmıştım...
Şimdi yapabilirim...
Ben istiyorum…
En büyük sorun şuydu...
Derste yaptığım çalışma ile ... (memnun / memnun değilim)
Çocuklar, bugün hepiniz araştırmacı olarak derste harika bir iş çıkardınız. Görüyorum ki dersin konusuna hakim olmuşsunuz ve ortak çalışmamızdaki en önemli şey bu oldu. Ders için teşekkürler.
1 numaralı eğitici harita
Reaksiyon hızının reaktanların doğasına bağımlılığı
Görev:Üç test tüpüne 1 ml asit dökün. İlk test tüpüne magnezyum, ikinciye çinko ve üçüncüye bakır koyun. Metallerin asit ile etkileşim hızını karşılaştırın. Sizce asidin metallerle etkileşiminin farklı reaksiyon hızlarının nedeni nedir? Deneyime göre tabloyu doldurun.
| tüp numarası | deneyim koşulları | gözlemler | |
2 numaralı eğitici harita
Reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığı
Görev: 2 test tüpüne 1 ml asit dökün. İlk tüpe 0,5 ml su ekleyin. Her iki tüpe de 2-3 çinko granül yerleştirin. Test tüplerinden hangisinde gaz oluşumu daha hızlı başladı? Niye ya? Reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığı hakkında bir sonuca varın. Deneyime göre tabloyu doldurun.
| tüp numarası | deneyim koşulları | gözlemler | |
3 numaralı eğitici harita
Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı
Görev:İki test tüpüne 1 ml asit dökün. Her iki tüpe de 2-3 çinko granül yerleştirin. Test tüplerinden birini ısıtın. Test tüplerinden hangisinde gaz çıkışı daha yoğun bir şekilde ilerler? Niye ya? Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı hakkında bir sonuç çıkarın. Deneyime göre tabloyu doldurun.
| tüp numarası | deneyim koşulları | gözlemler | |
4 numaralı eğitici harita
Reaksiyon hızının reaktanların temas yüzeyine bağımlılığı (heterojen reaksiyonlar için)
Görev:İki test tüpüne 1 ml asit dökün. Bir test tüpünün içine bir demir çivi ve diğerine demir talaşları yerleştirin. Reaksiyon hangi tüpte daha hızlıdır? Niye ya? Reaksiyon hızının reaktanların temas yüzeyine bağımlılığı hakkında bir sonuca varın. Deneyime göre tabloyu doldurun.
| tüp numarası | deneyim koşulları | gözlemler | |
5 numaralı eğitici harita
Katalizörlere Reaksiyon Hızı Bağımlılığı
Görev:İki test tüpüne 1 ml hidrojen peroksit dökün. Bir test tüpüne dikkatlice birkaç kristal manganez oksit (IV) dökün. Test tüplerinden hangisinde hızlı bir gaz evrimi gözlemlenir? Niye ya? Manganez oksit bu reaksiyonda nasıl bir rol oynar? Tepkime hızının katalizörlere bağımlılığı hakkında bir sonuca varın. Deneyime göre tabloyu doldurun.
| tüp numarası | deneyim koşulları | gözlemler | |
| Hızı etkileyen faktörler | sonuçlar |
| Reaktanların doğası | |
| reaktan konsantrasyonu | |
| Sıcaklık | |
| Reaktanların temas yüzeyi | |
| katalizörler |
