Химиялық реакцияның жылдамдығына температураның әсері. Химия, 10 сынып, презентация.

Мақсаты:

10.3.2.9 химиялық рекция жылдамдығына температура әсерін түсіндіру үшін Максвелл – Больцман таралу қисығын және белсендіру энергиясын қолдану;

10.3.2.10 «белсендіру энергиясы» ұғымының физикалық түсіндіру

Химиялық реакция жылдамдығына температураның әсері. Максвелл-Больцман таралу қисығы

ПЕРЕВОД KNOCKHARDY PUBLISHING

СОҚТЫҒЫСУ ТЕОРИЯСЫ

Соқтығысу теориясы...

бөлшектер реакцияласу үшін бірінші СОҚТЫҒЫСУ керек

барлық соқтығысулардың бәрі реакцияның жүруіне алып бармайды

бөлшектердің реакцияласуға жеткілікті минимальді энергияға ие болу керек - БЕЛСЕНДІРУ ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ

және

бөлшектер бір-біріне дұрыс бағытта соқтығысу керек - СТЕРИКАЛЫҚ ӘСЕР

ТЕОРИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ

Соқтығысу теориясы...

бөлшектер реакцияласу үшін бірінші СОҚТЫҒЫСУ керек

барлық соқтығысулардың бәрі реакцияның жүруіне алып бармайды

бөлшектердің реакцияласуға жеткілікті минимальді энергияға ие болу керек - БЕЛСЕНДІРУ ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ

және

бөлшектер бір-біріне дұрыс бағытта соқтығысу керек - СТЕРИКАЛЫҚ ӘСЕР

Соқтығысу теориясына сәйкес реакция жылдамдығын арттыру үшін...

көбірек жиі соқтығысу бөлшектердің жылдамдығын арттыру

немесе бөлшектердің санын арттыру

көп тиімді соқтығысу бөлшектерге көп энергия беру немесе белсендіру энергиясын төмендету

Әсері температураны арттырғанда реакция жылдамдығы артады

бөлшектер көп энергия алып, энергетикалық кедергіден өтіп

кетеді

бөлшектердің жылдамдығы артады және соқтығысу жиілігі

де артады

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

РЕАКЦИЯ ПРОЦЕСІЕДЕГІ

Реакция кезінде жүйедегі энтальпия максимумға дейін өседі де, сосын төмендейді

БЕЛСЕНДІРУ ЭНЕРГИЯСЫНАН (Ea) өтіп кетуге қажетті минимальді энергия мөлшері керек.

Минимальді энергияға тең немесе осы энергиядан жоғары реагенттер ғана әрекеттеседі

Егер реагенттер үлкен энергия алса, онда олар жоғары ықтималдылықпен әрекеттеседі

Экзотермиялық реакцияның типтік энергетикалық диаграммасы

КИНЕТИКАЛЫҚ ТЕОРИЯҒА сәйкес, барлық бөлшектердің энергиясы болу керек; олардың неғұрлым температурасы жоғары болса, соғұрлым олар жоғары энергияға ие болады. Олардың неғұрлым КИНЕТИКАЛЫҚ ЭНЕРГИЯСЫ жоғары болса, соғұрлым олар жылдам қозғалады.

ЦАРТМАНН қалайына пеште қыздырып, газға айналған атомдарды тілігі бар айналып тұрған дискке бағыттаған. Кесілген жерден өткен атомдар екінші дисктің бетіне барып жабысып қатқан. Цартманн қатты заттың бірдей қалыңдықта жабыспағанын байқаған.

Бұл жылдамдықтың біртекті емес және таралуының біркелкі емес екенін дәлелдейді.

ЦАРТМАНН ТӘЖІРИБЕСІ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

Эксперимент молекулалардың көп соқтығысуы салдарынан молекулалардың энергиялары мен олардың жылдамдықтары өзгерістерді көрсетеді.

энергиясы / жылдамдығы нөлге тең бөлшек жоқ

кейбіреулері өте кішкентай және өте үлкен мәнді энергияға /

жылдамдыққа ие

көпшілігі орташа жылдамдыққа ие.

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

Температураны жоғарылатқанда таралуды өзгертеді:

үлкен энергияға / жылдамдыққа қарай қозғалғаны байқалады

қисық біршама жазық және кең болады

бөлшектің жалпы санына байланысты – қисықтың астындағы аудан тұрақты болып қалады

T1

T2

TEMPERATURE

T2 > T1

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

Температураны төмендету таралуды өзгертеді:

кіші энергияға / жылдамдыққа қарай қозғалғаны байқалады

қисық біршама сүйірленіп және тарыладый

қисықтың астындағы аудан тұрақты болып қалады

T1

T3

TEMPERATURE

T1 > T3

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

ШОЛУ

Энергиясы / жылдамдығы нөлге тең бөлшек жоқ

Кейбір бөлшектер өте кішкентай, ал кейбіреулері өте үлкен жылдамдыққа ие

Көпшілігі орташа жылдамдыққа ие

Температураны жоғарылатқанда қисық тегістеліп, кеңейіп және үлкен энергияға қарай қозғалады

T1

T2

T3

ТЕМПЕРАТУРА

T2 > T1 > T3

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

Ea

БЕЛСЕНДІРУ ЭНЕРГИЯСЫ - Ea

Белсендіру энергиясы – реакцияның жүзеге асуына қажетті минимальді энергия

Оң жақ қисық асты аумағы Ea энергиялық кедергіден өтіп кетуге қажетті энергиясы бар және реакцияға түсе алатын молекулалар саны.

ЭНЕРГИЯЛЫҚ КЕДЕРГІДЕН ӨТІП КЕТУГЕ ҚАЖЕТТІ ЭНЕРГИЯСЫ БАР МОЛЕКУЛА САНЫ

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

Түсіндірме

Температураны жоғарылаты Ea қарағанда энергиясы жоғары бөлшектердің саны көбеюіне алып келеді және көп реагенттер энергетикалық кедергіден өтіп, өнім түзіледі.

Температураның аздаған жоғарылауы жылдамдықтың үлкен жоғарылауына мүмкіндігі бар.

T1

T2

ТЕМПЕРАТУРА

T2 > T1

Ea

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

ЭНЕРГИЯЛЫҚ КЕДЕРГІДЕН ӨТІП КЕТУГЕ ҚАЖЕТТІ ЭНЕРГИЯСЫ БАР ҚОСЫМША МОЛЕКУЛАДАР

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ЖОҒАРЫЛАТУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

Катализаторлар реакцияның Белсендіру энергиясы (Ea) аз баламалы жолын ұсынады

Белсендіру энергияның төмендеуі көп бөлшектер энергетикалық кедергіден өтуге қажетті энергияға ие болады

Катализатор рекция соңында химиялық өзгеріссіз қалады.

КАТАЛИЗАТОР ҚОСУ

КАТАЛИЗАТОРСЫЗ

КАТАЛИЗАТОРМЕН

Ea-дан кейінгі қисық асты аудан энергиялық кедергіден өтіп кетуге қажетті энергиясы бар және реакцияға түсе алатын молекулалар саны.

Катализатор қосқанда белсендіру энергиясы төмендейді - Ea солға қарай ығысады.

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

Ea

ЭНЕРГИЯЛЫҚ КЕДЕРГІДЕН ӨТІП КЕТУГЕ ҚАЖЕТТІ ЭНЕРГИЯСЫ БАР МОЛЕКУЛАДАР

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

КАТАЛИЗАТОР ҚОСУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ

Ea-дан кейінгі қисық асты аудан энергиялық кедергіден өтіп кетуге қажетті энергиясы бар және реакцияға түсе алатын молекулалар саны.

Белсендіру энергиясының төмендеуі, Ea, Ea кейінгі қисық асты ауданның жоғарылағанын, және белсендіру энергиясына қарағанда жоғары энергиялы молекулалар көп екенін көрсетеді.

Ea

ЭНЕРГИЯЛЫҚ КЕДЕРГІДЕН ӨТІП КЕТУГЕ ҚАЖЕТТІ ЭНЕРГИЯСЫ БАР ҚОСЫМША МОЛЕКУЛАДАР

МОЛЕКУЛА ЭНЕРГИЯСЫ

БЕЛГІЛІ ЭНЕРГИЯДАҒЫ МОЛЕКУЛА САНЫ

КАТАЛИЗАТОР ҚОСУ

МАКСВЕЛЛ-БОЛЬЦМЕН БОЙЫНША МОЛЕКУЛАЛАР ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ТАРАЛУ