Kiwango cha mmenyuko wa kemikali
na utegemezi wake kwa mambo mbalimbali

Somo la kutumia teknolojia ya habari

Kemia haiwezi kujifunza kamwe
kutoona mazoezi yenyewe na kutochukua shughuli za kemikali.
M.V. Lomonosov

Marekebisho ya elimu maalum ya juu na sekondari nchini, mageuzi ya shule hutoa uboreshaji zaidi wa fomu, mbinu na njia za elimu, matumizi ya teknolojia mbalimbali, ikiwa ni pamoja na kujifunza kwa kuzingatia mwanafunzi (LOO), utafutaji wa matatizo na teknolojia ya kompyuta.

Kama walimu, tunabadilika pia. Katika kazi yangu ninajaribu kutumia mara kwa mara maendeleo mapya, teknolojia za kisasa za elimu.

Hivi karibuni, vifaa vingi vimeonekana kwenye diski za kompyuta. Wanaweza kutumika katika maendeleo ya insha, kuandika karatasi za muda, na kazi ya kujitegemea ya wanafunzi. Kwangu mimi, teknolojia ya habari huniruhusu kupanga haraka majaribio ya mafunzo na maarifa, kutunga programu zinazobadilika na kuzitumia katika kufundisha kemia.

Teknolojia ya kompyuta na utumiaji wa teknolojia ya kompyuta leo sio tu kama njia ya kuorodhesha michakato yote ya kujifunza, lakini pia kama zana ya kuongeza kasi ya ufanisi wa shughuli za kiakili za wanafunzi.

Ninatumia teknolojia ya kompyuta katika masomo yangu kwa madhumuni tofauti:

Utatuzi wa shida, mahesabu ya kiasi, usindikaji wa data (kulingana na algorithm iliyopendekezwa);

Utekelezaji wa kujidhibiti na udhibiti sanifu wa maarifa juu ya yaliyomo katika habari ya kielimu (mtihani, udhibiti wa kazi tofauti, ramani na dodoso zingine);

Automatisering ya majaribio ya kemikali, uhusiano na vifaa vya macho (makadirio ya majaribio kwenye skrini);

Kupata data muhimu ya kumbukumbu, udhibiti wa kuandaa, kazi tofauti, kuchambua makosa ya kawaida ya wanafunzi (mifumo ya udhibiti wa kiotomatiki na benki za habari);

Kazi ya kujitegemea ya wanafunzi juu ya maendeleo ya insha na karatasi za muda, kazi na nyenzo, utendaji wa kazi ya kuthibitisha (kupata matokeo, kujidhibiti).

Somo lililopendekezwa kutoka kwa sehemu "Kinetics ya Kemikali" inalingana na mpango wa kitabu cha maandishi "Kemia-10" na waandishi L.S. Guzey na R.P. Surovtseva. Utafiti wa mada hii unatanguliwa na utafiti wa thermodynamics ya athari. Nyenzo iliyopendekezwa hailingani na kiwango cha chini cha lazima, lakini kimsingi na kiwango cha wasifu wa elimu.

Somo hutumia kazi ya kikundi, mbinu tofauti, teknolojia zinazoendelea na za kutafuta shida, na muhimu zaidi, teknolojia za kompyuta za kufanya majaribio ya maonyesho, ambayo hukuruhusu kuelewa wazi kasi ya athari ya kemikali ni nini na inategemea mambo kadhaa. .

Malengo ya somo. Sasisha na uongeze maarifa juu ya kiwango cha mmenyuko wa kemikali; kutumia kazi ya kikundi, fikiria na kusoma juu ya mambo anuwai: asili ya viitikio, eneo la uso wa vitu, joto, kichocheo; kwa kutumia kitengo cha kupimia cha kompyuta, ili kuonyesha wazi kiwango cha mmenyuko wa kemikali ni nini na jinsi inategemea mkusanyiko wa viitikio.

Kauli mbiu ya somo."Kuna tu ambayo inaweza kupimwa" (M. Planck).

Mapambo ya darasa. Mwalimu anatangaza mada ya somo linalokuja mapema, anagawanya darasa katika vikundi vinne vya ubunifu vya watu 5-6, takriban sawa katika uwezo. Katika somo lililopita, wanafunzi hupokea kazi ya nyumbani - kuandaa ripoti juu ya matumizi ya vitendo ya equation ya Arrhenius na aina za catalysis.

Vifaa na vitendanishi. Juu ya meza za wanafunzi - vitabu, daftari, meza, karatasi za maabara, racks na zilizopo za mtihani;

kikundi 1: granules za zinki, mkanda wa magnesiamu, ufumbuzi wa asidi hidrokloriki;

kikundi 2: fimbo ya kioo; vichungi vya chuma, msumari wa chuma, suluhisho la kloridi ya shaba (II);

kikundi 3: pipette, mmiliki wa tube ya mtihani, taa ya roho, mechi; shaba (II) oksidi, ufumbuzi wa asidi ya sulfuriki;

kikundi 4(hufanya majaribio ya maonyesho kwenye meza ya maonyesho): kompyuta yenye kitengo cha kupimia, sensor ya wiani wa macho kwenye urefu wa 525 nm, cuvette, kichocheo cha magnetic, sindano ya 10 ml, silinda iliyohitimu 100 ml; ufumbuzi wa iodidi ya potasiamu KI 1M, persulfate ya potasiamu K 2 S 2 O 8 0.1M, maji yaliyotengenezwa.

Vidokezo vyote wakati wa somo, wanafunzi hukamilisha katika daftari zao.

WAKATI WA MADARASA

Kuhamasisha umuhimu wa mada iliyochaguliwa

Mwalimu anaanza maelezo ya nyenzo kwa mifano ya athari za kemikali zinazotokea kwa viwango tofauti. Wanafunzi wanaweza kutoa mifano ya athari.

Athari za kemikali huendelea kwa viwango tofauti. Baadhi huenda polepole, baada ya miezi kadhaa, kama vile kutu ya chuma au uchachushaji (uchachushaji) wa maji ya zabibu, ambayo husababisha divai. Nyingine hukamilishwa baada ya wiki chache, kama vile uchachushaji wa kileo wa glukosi. Bado nyingine huisha haraka sana, kama vile kunyesha kwa chumvi isiyoweza kuyeyuka, na nyingine huendelea mara moja, kama vile milipuko.

Karibu mara moja, athari nyingi katika suluhisho la maji huendelea haraka sana:

Tunachanganya ufumbuzi wa maji ya Na 2 CO 3 na CaCl 2, bidhaa ya majibu CaCO 3 haipatikani katika maji, huundwa mara moja;

Tunaongeza ziada ya asidi kwenye suluhisho la alkali la phenolphthalein, suluhisho inakuwa isiyo rangi mara moja. Hii ina maana kwamba mmenyuko wa neutralization, majibu ya kugeuza fomu ya rangi ya kiashiria kuwa isiyo na rangi, inaendelea haraka sana.

Kutu huunda polepole kwenye vitu vya chuma. Juu ya vitu vya shaba na shaba, bidhaa za kutu za rangi nyeusi-kahawia au rangi ya kijani (patina) huunda polepole. Kasi ya michakato hii yote ni tofauti.

Inasasisha maoni
kuhusu kiwango cha athari za kemikali

Athari za kemikali ni mojawapo ya dhana muhimu zaidi katika kemia. Kwa uelewa wao na matumizi ya uwezo katika mchakato wa elimu, mwalimu anahitaji kujua na kuweza kueleza sifa kuu za mmenyuko wowote wa kemikali: athari ya joto, usawa, kasi. Thermodynamics ya kemikali hufanya iwezekane kutabiri ni mwelekeo gani mmenyuko fulani wa kemikali unaweza kuendelea kwa hiari, lakini thermodynamics ya kemikali pekee haijibu swali la jinsi na kwa kiwango gani majibu yataendelea. Wazo la kiwango cha mmenyuko wa kemikali ni moja wapo ya dhana za kimsingi katika kinetiki za kemikali.

Kusoma nyenzo mpya, wanafunzi hutumia maarifa muhimu juu ya kiwango cha mmenyuko wa kemikali, hatua ya kusasisha maarifa inapitia. Lakini dhana hii inazidishwa na dhana ya kiwango cha athari za homogeneous na heterogeneous, nishati ya uanzishaji, equation ya Arrhenius imeanzishwa - hii ni eneo la maendeleo ya karibu ya wanafunzi (angalia Kiambatisho No. 1 "Muundo wa shughuli za utafutaji wa tatizo ya mwalimu na wanafunzi ...").

Nini maana ya kiwango cha majibu? Inawezaje kupimwa na kubadilishwa? Kujibu maswali haya itasaidia sayansi ambayo inasoma mifumo ya athari kwa wakati - kinetics ya kemikali.

Kumbuka dhana na mifumo ya kimsingi inayotumika katika kinetiki (wanafunzi hujibu na nyongeza za mwalimu).

Kemikali kinetiki ni tawi la kemia ambalo kazi yake ni kueleza mabadiliko ya ubora na kiasi katika michakato ya kemikali ambayo hutokea kwa muda. Kawaida kazi hii ya jumla imegawanywa katika mbili, maalum zaidi:

1) kitambulisho cha utaratibu wa athari - uanzishwaji wa hatua za msingi za mchakato na mlolongo wa kozi yao (mabadiliko ya ubora);

2) maelezo ya kiasi cha mmenyuko wa kemikali - uanzishwaji wa uwiano mkali unaokuwezesha kuhesabu mabadiliko katika kiasi cha vitendanishi vya awali na bidhaa kama majibu yanavyoendelea.

Wazo la msingi katika kinetiki za kemikali ni wazo la kiwango cha mmenyuko. Kiwango cha mmenyuko wa kemikali huamuliwa na kiasi cha dutu ambayo imetenda kwa kila kitengo cha muda katika kitengo cha nafasi ya majibu.

Ikiwa mkusanyiko wa moja ya majibu hupungua kutoka kutoka 1 kwa kutoka 2 kwa muda kutoka t 1 kwa t 2, basi kwa mujibu wa ufafanuzi wa kiwango cha majibu ni (Kielelezo 1):

Alama ya "-" iliyo upande wa kulia wa mlinganyo inamaanisha yafuatayo. Kadiri majibu yanavyoendelea ( t 2 – t 1) > 0 mkusanyiko wa vitendanishi hupungua, kwa hivyo, ( c 2 – c 1) < 0, а т.к. скорость реакции всегда положительна, то перед дробью следует поставить знак «–».

Mchele. moja. Badilisha katika mkusanyiko wa dutu ya asili kulingana na wakati. Curve ya kinetic

Kwa kiasi, uhusiano kati ya kiwango cha mmenyuko na viwango vya molar ya reactants inaelezwa na sheria ya msingi ya kinetics ya kemikali - sheria ya hatua ya molekuli.

Kiwango cha mmenyuko wa kemikali kwa joto la kawaida ni sawia na bidhaa ya viwango vya viitikio.

Kwa majibu

lakini A+ b B = kutoka C + d D,

kwa mujibu wa sheria ya hatua ya wingi, utegemezi wa kasi kwenye viwango vya viitikio unaweza kuwakilishwa kama:

wapi k ni kiwango cha mara kwa mara; n LAKINI, n B ni maagizo ya majibu ya vitendanishi A na B, kwa mtiririko huo;
n A+ n B ni mpangilio wa jumla wa majibu.

Katika athari za homogeneous, reactants ziko katika awamu sawa ya gesi au katika suluhisho, vikichanganywa kwa usawa, majibu huendelea kwa kiasi cha mchanganyiko. Mkusanyiko wa reagent ni sawa na mgawo wa kiasi cha dutu iliyogawanywa na kiasi cha mchanganyiko: kutoka = /V.

Kiwango cha wastani cha majibu:

Kadiri muda unavyopungua, ndivyo kasi ya majibu itakuwa sahihi zaidi.

Athari tofauti hufanyika kwenye mpaka wa awamu: gesi - imara, gesi - kioevu, kioevu - imara, imara - imara. Mwitikio wa kasi

kipimo kwa kila eneo la kitengo cha mawasiliano ya viitikio S.

Wakati wa kuzingatia athari za joto za athari za kemikali, mabadiliko ya molekuli za athari (A + B) kuwa molekuli za bidhaa (C + D) kutoka kwa mtazamo wa thermodynamic hufafanuliwa kama "kupanda mlima wa nishati" katika kesi ya athari za endothermic (Mtini. . 2, lakini) au "kuteremka" kwa athari za joto (Mchoro 2, b).

Molekuli zinazoathiriwa, ili kujibu, lazima kwanza zihifadhi nishati ya ziada ili kushinda kizuizi cha nishati kwenye njia ya bidhaa za majibu. Ni muhimu kwamba kizuizi kama hicho pia kipo katika kesi ya athari za exothermic, ili badala ya "kuteleza chini ya kilima", molekuli zinapaswa "kupanda kilima" kwanza.

Mchele. 2. Utegemezi wa nishati kwa wakati: a - mmenyuko wa mwisho wa joto: A + B C + D - Q; b - mmenyuko wa exothermic: A + B C + D + Q

Nguvu inayoendesha ya mmenyuko ni hamu ya kufikia kiwango cha chini cha nishati.

Ili majibu yaendelee, chembe za viitikio lazima zigongane. Joto linapoongezeka, idadi ya migongano hii huongezeka kutokana na ongezeko la nishati ya kinetic ya molekuli, hivyo kasi ya majibu huongezeka. Lakini si kila mgongano wa molekuli za vitu vinavyoathiri husababisha mwingiliano wao: kwa mwingiliano wa molekuli, vifungo kati ya atomi ndani yao lazima iwe dhaifu au kuvunja, ambayo nishati fulani inapaswa kutumika. Ikiwa molekuli zinazogongana hazina nishati hii, mgongano wao hauongoi majibu. Nishati ya ziada ambayo molekuli lazima ziwe nayo ili mgongano wao utokeze uundaji wa molekuli za dutu mpya inaitwa. nishati ya uanzishaji mwitikio huu E a, kawaida hupimwa katika J / mol, kJ / mol. Molekuli zilizo na nishati hii huitwa molekuli hai.

Kwenye mtini. 3 inaonyesha wasifu wa nishati:

a) mmenyuko wa mwisho wa joto, + H = –Q,

N 2 + O 2 2HAPANA - Q;

b) mmenyuko wa joto, - H = +Q,

H 2 + I 2 2HI + Q.

Wakati wa mmenyuko, vifungo vya kemikali katika molekuli hai hudhoofisha na vifungo vipya vinatokea kati ya chembe za vitu vinavyofanya, hali ya mpito huundwa - tata iliyoamilishwa, wakati vifungo vya zamani haviharibiwa kabisa, na vipya vimeanza kujengwa. Nishati ya uanzishaji ni nishati inayohitajika kwa ajili ya kuunda tata iliyoamilishwa. Kizuizi cha nishati ni tofauti, chini ni, ni rahisi na kwa kasi majibu.

Hatua ya juu ya kizuizi cha nishati inaitwa hali ya mpito. Kutoka hatua hii, mfumo unaweza kupita kwa uhuru kwenye bidhaa ya majibu au kurudi kwenye hali yake ya awali (Mchoro 4).

Nishati ya kuwezesha ni sababu ambayo asili ya viitikio huathiri kasi ya athari. Kwa baadhi ya athari ni ndogo, kwa wengine ni kubwa. Ikiwa nishati ya uanzishaji ni ndogo (< 40 кДж/моль), то большая часть столкновений между молекулами реагирующих веществ приводит к реакции. Скорость таких реакций велика. Если энергия активации велика (>40 kJ / mol), basi katika kesi hii sehemu ndogo tu ya migongano ya molekuli au chembe nyingine husababisha majibu. Kiwango cha mmenyuko kama huo ni cha chini.

Kiwango cha mwitikio kwa wakati fulani kinaweza kuhesabiwa ikiwa idadi ya migongano inayoendelea ya chembe mizikizo kwa kila wakati wa kitengo inajulikana. Kwa hivyo, utegemezi wa kiwango cha mmenyuko kwenye joto unaweza kuandikwa kama:

0 exp(- E a/ RT),

ambapo 0 ni kiwango cha majibu, mradi kila mgongano unasababisha mwingiliano ( E a = 0). Usemi huu wa kasi ya majibu ni - Arrhenius equation- equation muhimu katika kinetiki za kemikali (angalia Kiambatisho Na. 2 kwa matumizi yake ya vitendo, wanafunzi hufanya ripoti).

Kwa nini athari za kemikali huendelea kwa viwango tofauti? Hili ndio swali kuu ambalo linawakabili mwalimu na wavulana kwenye somo. Wanafunzi hujibu kinadharia kwa kufanya majaribio ya maabara katika vikundi na kutatua matatizo.

Kazi za kikundi

Kazi za vikundi ni pamoja na shughuli zifuatazo:

Utafiti wa majaribio ya mambo yanayoathiri kiwango cha mmenyuko wa kemikali;

Uchunguzi na uchambuzi wa matokeo yaliyopatikana ya majaribio;

Kujaza karatasi za maabara zinazoonyesha maendeleo ya kazi na hitimisho.

Sharti la kazi ya mafanikio katika vikundi na utekelezaji wa kazi zilizowekwa ni utoaji wa mahali pa kazi ya kila mwanafunzi na vifaa muhimu, vifaa vya kuona. Wakati wa kazi, mwalimu hukaribia makundi yote, ikiwa ni lazima, hutoa msaada wa ushauri. Yaliyomo katika kazi za kila kikundi yameonyeshwa hapa chini.

Uzoefu wa maabara No.
Utegemezi wa kiwango cha mmenyuko wa kemikali
kutoka kwa asili ya viitikio

Lengo. Kuunganisha dhana ya "kiwango cha mmenyuko wa kemikali" na kufichua utegemezi wake juu ya asili ya dutu inayofanya.

Vifaa na vitendanishi. Simama na zilizopo za mtihani; granules za zinki, mkanda wa magnesiamu, suluhisho la asidi hidrokloriki.

Uzoefu wa maonyesho.
Kiwango cha majibu na utegemezi wake
kutoka kwa mkusanyiko wa vitu vya kuanzia

Lengo. Onyesha kwa uwazi kiwango cha mmenyuko wa kemikali na jinsi inategemea mkusanyiko wa vitu vya kuanzia.

Vifaa na vitendanishi. Kompyuta yenye kitengo cha kupimia, sensor ya msongamano wa macho kwa urefu wa wimbi = 525 nm, cuvette, magnetic stirrer, 5 ml sindano, 100 ml silinda iliyohitimu; ufumbuzi - 1M KI, 0.1M K 2 S 2 O 8, maji yaliyotengenezwa.

Kemikali asili ya mchakato. Athari ya oxidation ya iodini ya iodini na persulfate inachunguzwa:

2I – + S 2 O 8 2– = I 2 + 2SO 4 2–.

Mmenyuko unafanywa kwa ziada ya iodidi ya potasiamu. Iodini iliyotolewa hugeuza suluhisho kuwa kahawia. Mkusanyiko wa iodini imedhamiriwa na ukubwa wa rangi ya suluhisho kwa kutumia sensor ya wiani wa macho kwa 525 nm.

Maandalizi ya kazi. Sensor ya wiani wa macho iliyopangwa kwa urefu wa 525 nm imeunganishwa kwenye chaneli ya kwanza ya kitengo cha kupimia. Washa sensor katika hali inayotegemea wakati, mimina 10 ml ya suluhisho la 1M KI na 90 ml ya maji yaliyosafishwa kwenye cuvette. Weka sensor.

Utendaji. Anza mchakato wa kuchanganya. Chukua 5 ml ya suluhisho la K 2 S 2 O 8 kwenye sindano, uimimine haraka ndani ya cuvette, wakati huo huo uanze mchakato wa kipimo kwa kushinikiza kitufe cha skrini cha "Anza". Kipimo kinasimamishwa wakati wiani wa macho unafikia 0.5.

Jaribio linarudiwa kwa kutumia 20 ml ya ufumbuzi wa KI na 80 ml ya maji.

Maoni. Kasi ya athari ni mabadiliko katika mkusanyiko wa viitikio au bidhaa za athari kwa kila wakati wa kitengo. Kiwango cha mmenyuko kinategemea mkusanyiko wa vitendanishi vya awali kwa wakati fulani.

dhana zilizofikiriwa. Kiwango cha mmenyuko, utegemezi wake juu ya mkusanyiko.

Hitimisho. Kwa kuwa reactants hutumiwa wakati wa majibu, kiwango hupungua.

Kwa ongezeko la mkusanyiko wa reagent ya awali, kiwango cha majibu huongezeka. Zaidi ya hayo, katika kesi hii, kwa kuongezeka kwa mkusanyiko, kiwango cha majibu pia kiliongezeka mara mbili.

Nambari ya uzoefu wa maabara 2.
Athari ya halijoto kwenye kasi

Lengo. Kuunganisha dhana ya "kiwango cha mmenyuko wa kemikali" na kuchunguza athari za joto kwenye kiwango cha mmenyuko wa kemikali.

Vifaa na vitendanishi. Simama na zilizopo za mtihani, pipette, taa ya roho, mmiliki wa tube ya mtihani; shaba (II) oksidi, ufumbuzi wa asidi ya sulfuriki (1: 3).

Nambari ya uzoefu wa maabara 3.
Utegemezi wa kiwango cha mmenyuko wa kemikali
kutoka kwa eneo la uso wa mawasiliano
watendaji

Lengo. Kuunganisha dhana ya "kiwango cha mmenyuko wa kemikali" na kufichua utegemezi wake juu ya ukubwa wa uso wa kuwasiliana wa viitikio.

Vifaa na vitendanishi. Simama na zilizopo za mtihani, fimbo ya kioo; vichungi vya chuma, msumari wa chuma, suluhisho la kloridi ya shaba(II).

Uwasilishaji wa matokeo ya kazi ya kikundi, majadiliano yao

Mpangilio ambao matokeo yanawasilishwa imedhamiriwa na nambari za kikundi (kwa upande wake). Wanafunzi huzungumza ubaoni kwa kutumia majedwali yaliyojazwa kulingana na matokeo ya majaribio ya kimaabara. Majadiliano mafupi ya matokeo ya kazi ya vikundi yanapangwa, hitimisho linaundwa. Mwalimu anaonyesha sababu nyingine inayoathiri kiwango cha mmenyuko wa kemikali - uwepo wa kichocheo.

Vichocheo ni vitu vinavyoharakisha mmenyuko wa kemikali vizuizi ni vitu vinavyopunguza kasi ya mmenyuko wa kemikali. Vichocheo na vizuizi wenyewe hazitumiwi katika majibu na sio sehemu ya bidhaa za majibu.

Catalysis ni mchakato wa kubadilisha kasi ya mmenyuko chini ya hatua ya kichocheo. Kitendo cha kichocheo kinachagua. Majibu yanayotokea kwa ushiriki wa kichocheo huitwa athari za kichocheo.

M echanism

Mara nyingi majibu ni polepole kwa sababu nishati yao ya uanzishaji E na ni kubwa (Mtini. 5):

A + B A B AB.

Kichocheo (K) huharakisha majibu:

Nishati za uanzishaji E"a na E"" a ni ndogo, kwa hivyo majibu yanaendelea haraka.

Kwa ushiriki wa kichocheo, kuna kupungua E a, faida ya nishati huundwa na majibu huendelea kwa kasi zaidi.

V i d y k a t a l i z a

1. kichocheo cha homogeneous- vitu vya awali na kichocheo - mfumo wa awamu moja.

Kwa mfano, mabadiliko ya asili katika unene wa safu ya ozoni ya Dunia huhusishwa na mabadiliko katika shughuli za jua. Katika anga ya juu, safu ya ozoni inaharibiwa, ikichochewa na oksidi za nitrojeni:

2. kichocheo tofauti- vitu vya awali na kichocheo huunda mfumo wa awamu tofauti.

Utaratibu wa kichocheo tofauti ni pamoja na hatua tano:

Kueneza - molekuli za kukabiliana huenea kwenye uso wa kichocheo;

Adsorption - reactants hujilimbikiza juu ya uso wa kichocheo;

Kemikali mmenyuko - uso wa kichocheo ni tofauti, kuna vituo vya kazi juu yake, hudhoofisha vifungo kati ya atomi katika molekuli za adsorbed, molekuli zinazoitikia zimeharibika, wakati mwingine hugawanyika ndani ya atomi, ambayo inawezesha mmenyuko wa kemikali;

Uharibifu - molekuli za bidhaa zinashikiliwa kwanza na uso wa kichocheo, kisha hutolewa;

Kueneza - molekuli za bidhaa huenea kutoka kwenye uso wa kichocheo.

Kwa kusema kwa mfano, utaratibu wa kichocheo unaweza kulinganishwa na kifungu cha watalii kupitia njia ya mlima. Watalii wasioifahamu ardhi hiyo watachagua njia iliyo wazi zaidi lakini ngumu zaidi, inayohitaji kupanda na kushuka kwa muda mrefu juu ya kilele cha mlima. Mwongozo mwenye uzoefu (kichocheo) ataongoza kikundi chake njiani, akipita juu. Ingawa njia hii ina vilima, lakini sio ngumu sana, ni rahisi kufikia hatua ya mwisho kando yake, baada ya hapo mwongozo unarudi mahali pa kuanzia.

Vichocheo vinavyofanya kazi katika viumbe hai vinajumuisha kikundi maalum. Vichocheo vile huitwa enzymes au enzymes.

Vimeng'enya (enzymes)- hizi ni molekuli za protini zinazoharakisha michakato ya kemikali katika mifumo ya kibaolojia (kuna takriban elfu 30 za enzymes tofauti katika mwili, kila mmoja wao huharakisha majibu yanayofanana).

Uzoefu wa maonyesho.
Mtengano wa kichocheo wa peroxide ya hidrojeni
(inafanywa na mwalimu)

2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 .

Mimina 5 ml ya suluhisho la maduka ya dawa ya peroxide ya hidrojeni kwenye zilizopo tatu za mtihani. Bomba la kwanza la mtihani ni bomba la kudhibiti, kwa kulinganisha, kipande cha nyama mbichi hutiwa ndani ya bomba la pili la majaribio na kibano, na kipande cha karoti mbichi huwekwa kwenye bomba la tatu la majaribio. Kuchemsha huzingatiwa katika zilizopo mbili za mtihani, isipokuwa kwa kwanza. Vipu vya kuvuta sigara huletwa ndani ya zilizopo za mtihani wa pili na wa tatu, ambazo zinawaka, kwa sababu. oksijeni hutolewa. Mwalimu anaelezea kuwa mtengano wa peroxide ya hidrojeni hutokea bila kichocheo, lakini polepole zaidi. Mwitikio unaweza kuchukua miezi kadhaa. Athari za haraka katika mirija mingine ya majaribio huonyesha kazi ya kimeng'enya - catalase, ambayo hupatikana katika seli za mimea na wanyama.

Ufanisi wa enzyme ya katalasi inaweza kuonyeshwa na data juu ya mtengano wa H 2 O 2 katika suluhisho la maji.

Kwa undani zaidi, wanafahamiana na enzymes wakati wa kusoma kozi ya kemia ya daraja la 11.

Kwa jaribio la onyesho, malezi ya umakini endelevu, uwezo wa kutazama uzoefu, kuchambua, na kupata hitimisho huanza. Aina ya kazi ya kikundi inakuwezesha kupata ujuzi kwa ufanisi, kukuza hisia ya umoja.

Matumizi ya seti ya vifaa na kitengo cha kupima kompyuta na sensorer (joto, wiani wa macho, conductivity ya umeme, kiwango cha pH) huongeza kwa kiasi kikubwa uwezekano wa majaribio ya maandamano, kwa sababu. inakuwezesha kuangalia ndani ya mchakato, ambao hapo awali, kujifunza mada hii tu kinadharia, hatukuweza kufanya. Utafiti wa mifumo ya upimaji ni mojawapo ya mada muhimu na ngumu zaidi katika kemia (angalia Kiambatisho Na. 3 "Vigezo vinavyotumika katika hesabu za kemikali za kiasi").

Katika somo hili, tunavutiwa na vigezo vya majibu. Katika masomo ya awali, wanafunzi walifahamiana na vigezo vya thermodynamic, na vigezo vya jambo na kati vitasomwa katika masomo yanayofuata.

Muhtasari wa somo, uchambuzi wa kutafakari

Mwalimu anatoa muhtasari wa somo. Wanafunzi hujaza karatasi za udhibiti wa kazi za mwanafunzi, ambazo zinaonyesha darasa, jina la mwisho, jina la kwanza, kutathmini kazi zao katika somo, kazi ya kikundi, kuelewa mada ("mbaya", "nzuri", "bora" )

Wanafunzi kujibu maswali.

1. Unaacha somo ukiwa na hali gani?

2. Ni nini kinachovutia kuhusu somo kwa kila kikundi na kila mwanafunzi?

3. Je, somo hili lina matumizi gani kwako?

4. Ni magumu gani ulikumbana nayo katika somo?

Madarasa tofauti huuliza maswali tofauti. Kutoka kwa uzoefu, tunaweza kusema kwamba katika hatua ya kutafakari, wanafunzi hutoa tathmini ya juu ya somo ("5", chini ya "4"), kumbuka hali isiyo ya kawaida, uwazi, utajiri wa somo, kiwango cha juu cha kihisia, mantiki, na nyenzo za habari za kuvutia. Teknolojia ya ushirikiano kati ya mwalimu na wanafunzi ni muhimu zaidi katika somo. Pamoja, malengo ya kawaida yanafikiwa, wanafunzi hujifunza nyenzo bora na kutumia maarifa yaliyopatikana.

Kazi ya nyumbani

Pamoja na aya za kitabu cha maandishi, kila kikundi hupokea kazi ya mtu binafsi kusoma ushawishi wa sababu fulani juu ya kiwango cha mmenyuko wa kemikali.

Jukumu la 1. Katika t= 30 °С majibu huendelea baada ya dakika 25, na saa t= 50 ° С - katika dakika 4. Kuhesabu mgawo wa halijoto ya majibu.

Jukumu la 2. Mwingiliano wa alumini na klorini unaendelea kulingana na equation:

2Al (imara) + 3Cl 2 (g) = 2AlCl 3 (imara).

Mkusanyiko wa awali wa klorini ni 0.05 mol / l. Kiwango cha majibu mara kwa mara 0.2 L/(mol s).

Andika usemi wa hisabati kwa kasi ya majibu. Je, kasi ya majibu inabadilikaje ikilinganishwa na ile ya awali ikiwa shinikizo kwenye mfumo linaongezeka kwa mara 6?

Jukumu la 3. Athari za mtengano na malezi ya oksijeni na hidrojeni zilifanyika katika vyombo viwili vinavyofanana. Kwa 10 s, 22.4 l ya O 2 zilipatikana katika chombo cha kwanza, na 4 g ya H 2 katika pili. Ni mmenyuko gani wa kemikali unao kiwango cha juu zaidi? Mara ngapi?

Jukumu la 4. Pendekeza njia za kuongeza kiwango cha athari kwa mara 16 kwa kubadilisha viwango vya vitu vya kuanzia:

a) 2Cu (tv.) + O 2 (g.) \u003d 2CuO (tv.);

b) 2H 2 (g.) + O 2 (g.) \u003d 2H 2 O (g.).

Kipengele cha somo ni kwamba hutoa nyenzo zinazopita zaidi ya upeo wa kitabu cha kiada. Hii ni muhimu ili kuboresha elimu ya jumla na kwa waombaji wa siku zijazo. Nyenzo za ziada katika darasa la wasifu ni msingi wa vifaa vya mitihani ya kuingia kwa vyuo vikuu anuwai.

Madhumuni ya teknolojia ya ufundishaji ni kuongeza ufanisi wa mchakato wa elimu. Jambo kuu katika teknolojia yoyote ni kuzingatia utu wa mwanafunzi. Teknolojia ya ufundishaji ni seti ya njia zinazohusiana, njia, michakato muhimu kwa athari inayolengwa katika malezi ya utu na sifa fulani. Ninatumia mbinu inayomlenga mwanafunzi katika masomo yangu. Kama matokeo, wanafunzi wanaweza kukaribia masomo ya nyenzo kwa uangalifu zaidi na kwa ubunifu. Ni teknolojia ya ushirikiano kati ya mwalimu na mwanafunzi ambayo ni muhimu katika kufikia matokeo ya juu. Matumizi hai ya vipengele vya teknolojia ya ufundishaji darasani huchangia katika maendeleo ya nyanja ya motisha ya mwanafunzi, akili, uhuru, uwezo wa kudhibiti na kusimamia shughuli zao za elimu na utambuzi.

Somo langu ni kemia, lakini pia ninafundisha masomo ya binadamu. Matumizi ya mbinu mpya katika elimu hukuruhusu kulitazama somo lako kwa njia tofauti. Jambo kuu ni kuona mtu katika kila mwanafunzi.

Kemia ni sayansi ya vitu. Ninakaribia masomo ya vitu sio tu kutoka kwa mtazamo wa umuhimu wao wa vitendo kwa jamii, lakini pia kutoka kwa msimamo wa ufahamu wa kifalsafa wa ulimwengu. Katika masomo ya kemia na masomo ya wanadamu, ninaonyesha uadilifu wa ulimwengu na mwanadamu, ninajaribu kufunua kwa watoto kutokuwa na mwisho na maelewano ya maisha, kukuza hamu ya kujielewa na kujijua, hamu ya kujiboresha, kufanya kazi. juu yako mwenyewe ili kuboresha maisha. Nimefurahishwa na shauku ya wavulana katika shida hizi. Na nadhani ni vyema sisi walimu kulitafakari hili. Ni kwa kujiboresha na kujiendeleza tu, tunaweza kufundisha watoto.

NYONGEZA Namba 1

Muundo wa shughuli ya utaftaji wa shida ya mwalimu na wanafunzi
juu ya utafiti wa mali ya vitu na kiini cha athari za kemikali
(uwezekano wa matumizi ya teknolojia ya habari)

NYONGEZA Namba 2

Matumizi ya vitendo ya equation ya Arrhenius

Mfano 1 Kasi (masafa) ya mlio wa kriketi hutii, ingawa si madhubuti kabisa, mlinganyo wa Arrhenius, unaoongezeka hatua kwa hatua katika safu ya joto kutoka 14.2 °C hadi 27 °C, kwa nishati madhubuti ya kuwezesha. E a = 51 kJ/mol. Kwa mzunguko wa kupiga kelele, unaweza kuamua kwa usahihi hali ya joto: unahitaji kuhesabu idadi yao katika sekunde 15 na kuongeza 40, unapata joto katika digrii Fahrenheit (F) (Wamarekani bado wanatumia kiwango hiki cha joto).

Kwa hiyo, saa 55 F (12.8 ° C), mzunguko wa sauti ni 1 str. / s, na saa 100 F (37.8 ° C) - 4 str. / s.

Mfano 2 Katika kiwango cha joto kutoka 18 °C hadi 34 °C, mapigo ya moyo wa kasa wa baharini hulingana na mlinganyo wa Arrhenius, ambao hutoa nishati ya kuwezesha.
E a = 76.6 kJ/mol, lakini kwa joto la chini nishati ya uanzishaji huongezeka kwa kasi. Hii inaweza kuwa kutokana na ukweli kwamba kwa joto la chini turtle haina kujisikia vizuri sana na kiwango cha moyo wake huanza kudhibitiwa na athari nyingine za biochemical.

Mfano 3 Hasa ya kuvutia ni majaribio ya "kuweka utegemezi wa Arrhenius" michakato ya kisaikolojia ya mtu. Kwa hivyo, watu walio na joto tofauti la mwili (kutoka 36.4 ° C hadi 39 ° C) waliulizwa kuhesabu sekunde. Ilibadilika kuwa joto la juu, kasi ya alama
(E a = 100.4 kJ/mol). Kwa hivyo, hisia zetu za wakati zinatii mlingano wa Arrhenius. Mwandishi wa utafiti wa sosholojia, G. Hoagland, alipendekeza kwamba hii ni kutokana na baadhi ya michakato ya biokemikali katika ubongo wa binadamu.

Mtafiti wa Ujerumani H. von Ferstler alipima kiwango cha kusahau kwa watu walio na viwango tofauti vya joto. Aliwapa watu mlolongo wa ishara tofauti na akapima muda ambao watu walikumbuka mlolongo huu. Matokeo yake yalikuwa sawa na ya Hoagland: utegemezi wa Arrhenius na E a = 100.4 kJ/mol.

Mifano hii inaonyesha kwamba michakato mingi katika asili, ikiwa ni pamoja na ya kisaikolojia, inatii equation ya Arrhenius na maadili ya juu ya nishati ya uanzishaji. E lakini. Hotuba ya mwisho ni muhimu sana kwa sababu E na michakato ya kimwili (kwa mfano, mtiririko wa maji ya viscous) kwa kawaida hauzidi 20 kJ / mol. Nishati ya juu ya kuwezesha kwa ujumla inamaanisha kuwa vifungo vya kemikali vinavunjwa. Kwa hiyo katika mifano yote iliyochambuliwa, bila shaka, athari za kemikali halisi (kwa wazi, zile za enzymatic) hufanyika.

NYONGEZA Namba 3

Kiwango cha majibu mara kwa mara k katika equation (72) ni kazi ya joto; ongezeko la joto kwa ujumla huongeza kiwango cha mara kwa mara. Jaribio la kwanza la kuzingatia ushawishi wa halijoto lilifanywa na van't Hoff, ambaye alitunga kanuni zifuatazo za majaribio (yaani, kulingana na data ya majaribio): Kwa ongezeko la joto kwa kila digrii 10, kiwango cha mara kwa mara cha mmenyuko wa kemikali ya msingi huongezeka kwa mara 2-4.

Thamani inayoonyesha ni mara ngapi kiwango cha mara kwa mara kinaongezeka na ongezeko la joto kwa digrii 10 ni mgawo wa halijoto ya van't Hoff(γ). Kihesabu, sheria ya van't Hoff inaweza kuandikwa kama ifuatavyo:

Kanuni ya van't Hoff inatumika tu katika safu nyembamba ya halijoto, kwani mgawo wa halijoto wa kiwango cha majibu γ yenyewe ni kazi ya halijoto; kwa joto la juu sana na la chini sana, γ inakuwa sawa na umoja (yaani, kiwango cha mmenyuko wa kemikali huacha kutegemea joto).

Mwingiliano wa chembe unafanywa wakati wa migongano yao; hata hivyo, si kila mgongano husababisha mwingiliano wa kemikali kati ya chembe. Arrhenius alikadiria kwamba migongano ya molekuli itakuwa na ufanisi (yaani, ingesababisha majibu) ikiwa tu molekuli zinazogongana zingekuwa na akiba ya nishati - nishati ya kuwezesha. Nishati ya uanzishaji E A - ziada ya lazima ya nishati (ikilinganishwa na wastani wa nishati ya dutu inayoitikia) ambayo molekuli lazima ziwe nayo ili mgongano wao kusababisha mwingiliano wa kemikali.

Fikiria njia ya majibu fulani ya kimsingi

A ––> B

Kwa kuwa mwingiliano wa kemikali wa chembe unahusishwa na kuvunjika kwa vifungo vya zamani vya kemikali na kuunda mpya, inaaminika kuwa athari yoyote ya kimsingi hupitia malezi ya kiwanja kisicho na msimamo cha kati, kinachoitwa. iliyoamilishwa:

A ––> K # ––> B

Uundaji wa tata iliyoamilishwa kila wakati inahitaji matumizi ya kiasi fulani cha nishati, ambayo husababishwa, kwanza, na kurudisha nyuma kwa ganda la elektroni na viini vya atomiki wakati chembe zinakaribia kila mmoja na, pili, na hitaji la kujenga nafasi fulani ya anga. usanidi wa atomi katika tata iliyoamilishwa na kusambaza tena wiani wa elektroni. Kwa hivyo, njiani kutoka kwa hali ya awali hadi hali ya mwisho, mfumo lazima ushinde aina ya kizuizi cha nishati (Mchoro 26). Nishati ya kuwezesha majibu ni sawa na ziada ya nishati wastani ya changamano iliyoamilishwa juu ya kiwango cha wastani cha nishati cha viitikio. Ni wazi, ikiwa majibu ya mbele ni ya joto, basi nishati ya uanzishaji ya mmenyuko wa nyuma E "A juu kuliko nishati ya uanzishaji ya mmenyuko wa moja kwa moja E A. Kwa mmenyuko wa mwisho wa joto, kuna uhusiano wa kinyume kati ya E "A Na E" A. Nguvu za uanzishaji za athari za mbele na za nyuma zinahusiana kwa kila mmoja kupitia mabadiliko ya nishati ya ndani wakati wa athari - athari ya joto ya athari. DU kwenye Mchoro 26).

Mchele. 26. Wasifu wa nishati ya mmenyuko wa kemikali. E ref ni nishati ya wastani ya chembe za vitu vya awali, E prod Ni nishati ya wastani ya chembe za bidhaa za mmenyuko.

Kwa kuwa halijoto ni kipimo cha wastani wa nishati ya kinetiki ya chembe, ongezeko la joto husababisha ongezeko la uwiano wa chembe ambazo nishati yake ni sawa au kubwa kuliko nishati ya kuwezesha, ambayo husababisha kuongezeka kwa kiwango cha majibu mara kwa mara (Mtini. . 27):

Mtini.27. Usambazaji wa nishati ya chembe. Hapa n E /N ni sehemu ya chembe chembe zenye nishati E; E 1 T1, E2 ni wastani wa nishati ya chembe kwenye joto T2, E3 ni wastani wa nishati ya chembe kwenye joto T3;(T1

Utegemezi wa kiwango cha mara kwa mara kwenye joto huelezewa na hesabu ya Arrhenius:

Hapa A ni sababu ya awali ya kielelezo. Kutoka kwa equation (58) ni rahisi kuonyesha maana yake ya kimwili: wingi LAKINI ni sawa na kiwango kisichobadilika cha majibu kwenye halijoto inayoelekea kutokuwa na mwisho.

Tunachukua logarithm ya uhusiano (88):

Kama inavyoonekana kutoka kwa usemi wa mwisho, logarithm ya kiwango cha mara kwa mara inategemea sawasawa na hali ya joto ya kuheshimiana (Mchoro 28); thamani ya nishati ya uanzishaji E A na logariti ya kipengele cha awali cha kielelezo A inaweza kuamua graphically (kwa mtiririko huo, tangent ya angle ya mwelekeo wa mstari wa moja kwa moja kwa mhimili wa abscissa na sehemu iliyokatwa na mstari wa moja kwa moja kwenye mhimili wa y).

Mtini.28. Utegemezi wa logariti ya kasi thabiti ya mmenyuko wa kemikali kwenye halijoto ya kuheshimiana.

Kujua nishati ya kuwezesha majibu na kiwango cha mara kwa mara katika halijoto yoyote T1, kwa mujibu wa equation ya Arrhenius, mtu anaweza kuhesabu thamani ya kiwango cha mara kwa mara kwa joto lolote T2.

Tatizo 347.
Onyesha kwa mpangilio mchoro wa nishati ya mmenyuko wa angavu A + B ↔ AB. Ni mwitikio gani - wa moja kwa moja au wa kinyume - unaoonyeshwa na kiwango kikubwa zaidi cha mara kwa mara?
Suluhisho:
Mlinganyo wa majibu ni: A + B ↔ AB. Kwa kuwa majibu ni exothermic, hali ya mwisho ya mfumo (dutu AB) lazima ifanane na kiwango cha chini cha nishati kuliko vitu vya awali (dutu A na B).

Tofauti kati ya nguvu za uanzishaji wa athari za moja kwa moja na za nyuma ni sawa na athari ya joto: H \u003d E a (Rev.) - E a (Arm.) . Mmenyuko huu unaendelea na kutolewa kwa joto, i.e. ni ya joto,< 0. Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (Mf.)< Еа (Обр.) .

Grafu inaonyesha kuwa nishati ya kuwezesha ya maitikio ya mbele ni chini ya nishati ya kuwezesha ya majibu ya kinyume.

Mchoro wa nishati ya athari ya exothermic A + B ↔ AB:

Kama ifuatavyo kutoka kwa mlinganyo wa Arrhenius, kadiri kasi inavyoongezeka ya mmenyuko, ndivyo nishati ya kuwezesha inavyopungua. Kwa hivyo, majibu ya mbele, kama majibu yenye nishati ya chini ya kuwezesha, ina sifa ya kiwango cha juu cha mara kwa mara kuliko majibu ya kinyume, majibu yenye nishati ya chini ya kuwezesha.

Jibu: k (Kut.) > k (Kut.) .

Tatizo 348.
Onyesha kwa mpangilio mchoro wa nishati ya mabadiliko yafuatayo:
ikiwa k 1 > k 2 > k 3, na kwa mfumo mzima H > 0.
Suluhisho:
Kwa hali ya tatizo, ikiwa k 1 > k 2 > k 3, H > 0.

Mpango wa nishati wa mmenyuko A ↔ B → C una fomu:

Kwa kuwa kiwango kisichobadilika cha mmenyuko wa mbele k 1 ni mkubwa kuliko kiwango kisichobadilika cha mmenyuko wa kinyume k 2, nishati ya kuwezesha maitikio ya moja kwa moja lazima iwe chini ya nishati ya kuwezesha ya mmenyuko wa kinyume.
(E a (Kutoka.)< E а(Обр.) . Это означает, что в результате превращения вещества сдается второй стадии реакции – (В→С), где k 2 >k 3 , basi kizuizi cha nishati kwa mchakato huu kitaongezeka (E a ​​3> E a 2). Kwa mujibu wa data hizi, nishati ya juu katika sehemu ya BC inapaswa kuwa ya juu kuliko katika sehemu ya VA. Kwa kuzingatia kwamba, kwa mujibu wa hali ya tatizo kwa majibu kwa ujumla, H> 0, basi kiwango cha juu cha nishati kinapaswa kuwa kikubwa zaidi kuliko mwanzo wa majibu, i.e. kizuizi cha nishati kwa mchakato wa BC lazima kiwe kikubwa kuliko mchakato wa AB. Kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa nishati. Kwa ujumla, mchakato ni endothermic.
H > 0 (H 1< H 2).

athari za mnyororo

Tatizo 349.
Kwa nini mmenyuko wa mnyororo H 2 + C1 2 ↔ 2HC1 huanza na kali ya Cl* na sio na kali ya H*?
Suluhisho:
Athari za mnyororo huendelea na ushiriki wa vituo amilifu - atomi, ioni au radicals - chembe ambazo zina elektroni ambazo hazijaoanishwa na kwa hivyo zinafanya kazi sana (zinazofanya kazi).

Katika mmenyuko H 2 + C1 2 ↔ 2HC1, michakato ifuatayo hufanyika:

a) kunyonya kwa kiasi cha nishati ya radiant (hv) na molekuli ya klorini husababisha msisimko wake - kuonekana kwa vibrations ya nguvu ya atomi ndani yake, ambayo inaongoza kwa kuoza kwa molekuli ya klorini ndani ya atomi, i.e. mmenyuko wa photochemical hufanyika

Cl2+ hv↔Cl*.

b) Atomu za klorini zinazotokana (radicals) Cl* hushambulia molekuli za hidrojeni, na katika kesi hii molekuli ya HCl na atomi ya hidrojeni H* huundwa:

Cl* + H 2 ↔ HCl + H*

c) Atomi ya hidrojeni hushambulia molekuli ya klorini, na katika kesi hii molekuli ya HCl na atomi ya klorini Cl* huundwa:

H* + Cl 2 ↔ HCl + Cl*

Kwa hivyo, mmenyuko huu ni mmenyuko wa photochemical wa mnyororo, na mchakato wa kizazi cha radicals ya mlolongo wa kwanza wa mmenyuko huanza na kuundwa kwa Cl * radical, ambayo hutengenezwa wakati molekuli ya klorini inawashwa na nishati ya mionzi. Unyonyaji wa kiasi cha nuru au nishati inayong'aa (hv) na molekuli ya hidrojeni haifanyiki, kwa sababu nishati ya quantum haitoshi kuvunja dhamana kati ya atomi za hidrojeni, kwani dhamana ya H-H ina nguvu zaidi kuliko dhamana.
Cl-Cl.

Nadharia hiyo iliundwa na S. Arrhenius mnamo 1889. Nadharia hii inategemea wazo kwamba kwa mmenyuko wa kemikali kutokea, mgongano kati ya molekuli ya vitu vya awali ni muhimu, na idadi ya migongano imedhamiriwa na ukubwa wa mwendo wa joto wa molekuli, i.e. inategemea joto. Lakini si kila mgongano wa molekuli husababisha mabadiliko ya kemikali - tu mgongano wa kazi husababisha.

Nishati ya kuwezesha ni tabia ya kila mmenyuko na huamua ushawishi juu ya kiwango cha mmenyuko wa kemikali wa asili ya viitikio.

Arrhenius equation:

Profaili ya nishati ya mmenyuko wa exo- na endothermic

Mmenyuko wa exothermic - na kutolewa kwa joto.
CH 4 (g) + 2O 2 (g) \u003d CO 2 (g) + 2H 2 O (g) + Q

Endothermic - na ngozi ya joto. CaCO 3 (cr) \u003d CaO (cr) + CO 2 (g) - Q,

Catalysis. Wazo la catalysis ya homogeneous na heterogeneous. Vichocheo chanya na hasi

Jambo la catalysis ni mabadiliko katika kiwango cha mmenyuko chini ya hatua ya vitu fulani, ambayo mwisho wa mmenyuko hubakia bila kubadilika kwa kemikali.

Kichocheo cha homogeneous na kiitikio huunda awamu moja.

Kichocheo tofauti na kiitikio kiko katika awamu tofauti

Tofautisha kichocheo chanya(kuongeza kasi ya athari) na kichocheo hasi(kupungua kwa majibu)

Wasifu wa nishati wa athari ya kichocheo

Dhana ya catalysis ya enzymatic. Vipengele vya shughuli za kichocheo za enzymes

Kichocheo cha enzyme- athari za kichocheo zinazotokea kwa ushiriki wa enzymes - vichocheo vya kibaolojia vya asili ya protini. Kichocheo cha Enzymatic kina sifa mbili za sifa: 1) maalum ya juu 2) shughuli za juu

Shughuli ya kichocheo ya kimeng'enya inaweza kuonyeshwa kwa usahihi zaidi kwa kutumia kipimo kinachoitwa shughuli ya molar, ambayo hupimwa katika katals kwa 1 mol ya enzyme (paka × mol -1 f.). Kiashiria hiki kinaonyesha ni molekuli ngapi za substrate zinazobadilishwa kwa sekunde 1 na molekuli moja ya kimeng'enya.

Inaweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa katika mwelekeo wa majibu

Miitikio inayoweza kutenduliwa- athari za kemikali zinazotokea wakati huo huo katika pande mbili tofauti (mbele na nyuma), kwa mfano:

3H 2 + N 2 ⇆ 2NH 3

isiyoweza kutenduliwa inayoitwa michakato kama hiyo ya kemikali, bidhaa ambazo haziwezi kuguswa na kila mmoja na malezi ya vitu vya kuanzia. Mifano ya athari zisizoweza kutenduliwa ni mtengano wa chumvi ya Berthollet inapokanzwa

2KSlO3 > 2KSl + 302,

Usawa wa kemikali mara kwa mara. Hali ya usawa wa thermodynamic katika mifumo ya thermodynamic

Usawa wa mara kwa mara ni uwiano wa bidhaa za viwango vya bidhaa za mmenyuko kwa bidhaa ya viwango vya vitu vya kuanzia.

Usawa wa Thermodynamic- hali ya mfumo, ambayo wingi wa macroscopic wa mfumo huu (joto, shinikizo, kiasi, entropy) hubakia bila kubadilika kwa wakati chini ya hali ya kutengwa na mazingira.

Usambazaji

uenezaji ni mchanganyiko wa molekuli za dutu wakati wa mwendo wao wa joto bila mpangilio.
mchakato wa kupenya kwa pande zote za molekuli au atomi za dutu moja kati ya molekuli au atomi za nyingine, na kusababisha upangaji wa hiari wa viwango vyao kwa kiasi kinachochukuliwa.

mifano: 1) kufuta maziwa katika kahawa;
2) kutengeneza chai;
3) kuenea kwa harufu;

Osmosis. Endo-exoosmosis

Osmosis ni matokeo ya usawa wa uwezo wa kemikali wa maji kwenye pande tofauti za membrane. Utando bora unaoweza kupenyeza nusu huruhusu molekuli za maji kupita lakini hairuhusu molekuli soluti kupita.

Usambazaji wa njia moja wa kutengenezea kwa njia ya utando unaoweza kupenyeza nusu ambao hutenganisha myeyusho kutoka kwa kiyeyushi safi.

huzingatiwa wakati maji yanapoingia kwenye mwingiliano kupitia utando.

ENDOOSMOS biol. mchakato wa seepage (usambazaji) wa vimiminiko na miyeyusho fulani kutoka kwa mazingira ya nje hadi kwenye seli

EKZOOSMOS biol. mchakato wa kupenya (kueneza) kwa vimiminiko na miyeyusho fulani kutoka kwa seli hadi kwenye mazingira yanayoizunguka

Osmosis, iliyoelekezwa ndani ya kiasi kidogo cha kioevu, inaitwa endosmosis, nje - exosmosome.

22. Shinikizo la Osmotic (sheria ya van't Hoff)

Shinikizo la osmotiki ni sawa na shinikizo ambalo solute ingekuwa ikiwa katika hali ya gesi katika wingi wa suluhisho.

Nadharia ya mgongano hukuruhusu kuanzisha uhusiano wa hisabati kati ya kasi ya majibu na marudio ya migongano, na vile vile uwezekano kwamba nishati ya mgongano E inazidi kiwango cha chini cha nishati Em muhimu kwa majibu kutokea. Uwiano huu una fomu

Kiwango cha Utendaji = (Marudio ya Migongano) (Uwezekano kwamba E > Em) Kutoka kwa uhusiano huu, mlinganyo ufuatao unaweza kutolewa:

ambapo k ni kiwango cha majibu mara kwa mara; Sababu ya P-steric, yenye thamani kutoka 0 hadi 1 na inayofanana na sehemu hiyo ya molekuli zinazogongana ambazo zina mwelekeo muhimu wa pande zote wakati wa mgongano; Z-nambari ya migongano, ambayo inahusiana na mzunguko wa migongano; Ea ni nishati ya kuwezesha inayolingana na nishati ya chini ya mgongano ambayo molekuli zinazoitikia lazima ziwe nazo; L ni gesi ya kudumu; T ni joto kamili.

Sababu mbili, P na Z, zinaweza kuunganishwa katika A moja ya mara kwa mara, ambayo inaitwa sababu ya awali ya kielelezo au Arrhenius mara kwa mara. Matokeo yake ni equation inayojulikana ya Arrhenius, ambayo tayari tumekutana nayo katika sehemu iliyopita:

NADHARIA YA HALI YA MPITO

Nadharia ya hali ya mpito inazingatia kuitikia molekuli kama mfumo mmoja. Anasoma kwa undani mabadiliko katika mpangilio wa kijiometri wa atomi katika mfumo huu kama mabadiliko ya viitikio kuwa bidhaa hufanyika ndani yake. Mpangilio wa kijiometri wa atomi katika mfumo huo wa molekuli huitwa usanidi. Kadiri usanidi wa viitikio unavyobadilika kuwa usanidi wa bidhaa, kuna ongezeko la taratibu katika nishati inayoweza kutokea ya mfumo hadi kufikia kiwango cha juu. Kwa sasa wakati nishati ya juu inafikiwa, molekuli zina usanidi muhimu, unaoitwa hali ya mpito au tata iliyoamilishwa. Ni molekuli tu ambazo zina nishati ya kutosha zinaweza kufikia usanidi huu muhimu. Wakati usanidi wa hali hii ya mpito inageuka kuwa usanidi wa bidhaa, kuna kupungua kwa nishati inayowezekana (Mchoro 9.12). Kuratibu majibu katika michoro hizi mbili inawakilisha mabadiliko katika mpangilio wa kijiometri wa atomi za molekuli zinazoitikia, zinazozingatiwa kama mfumo mmoja, wakati mfumo huu unapitia mabadiliko, kuanzia na usanidi wa viitikio, kupita kwenye usanidi muhimu, na. kumalizia na usanidi wa bidhaa. Ikiwa wa kati huundwa katika mmenyuko, basi kuonekana kwa kila kati kunafanana na kiwango cha chini kwenye grafu ya utegemezi wa nishati inayowezekana kwenye uratibu wa majibu (Mchoro 9.13).

Mchele. 9.12. Wasifu wa nishati ya mmenyuko - njama ya nishati inayowezekana dhidi ya kuratibu majibu, a - kwa mmenyuko wa exothermic; b-kwa mmenyuko wa mwisho wa joto.

Nadharia ya hali ya mpito inaweza kutumika kutabiri viasili A na El katika mlinganyo wa Arrhenius. Matumizi ya nadharia hii na teknolojia ya kisasa ya kompyuta inafanya uwezekano wa kuanzisha picha sahihi ya mwendo wa athari za kemikali katika ngazi ya Masi.