Φύλλο εργασίας μαθητή σε προσομοίωση χημικής κινητικής

Φύλλο εργασίας μαθητή

Mπείτε στο λογισμικό πληκτρολογώντας την ηλεκτρονική διεύθυνση: http://chem.salve.edu/chemistry/kinetics.asp

Πατήστε το πλήκτρο Wizard.Στο παράθυρο που αναγράφει one reactant επιλέξτε  Rate=k(A) δηλαδή αντίδραση πρώτης τάξης και πατήστε το πλήκτρο Next. Στο παράθυρο που αναγράφει Reactant Concentration ρυθμίστε  με το βελάκι (Α)=0,05mol/l.Η θερμοκρασία είναι ρυθμισμένη στους 298Κ και η ενέργεια ενεργοποίησης στα 65 kj/mol.Πατάμε το πλήκτρο Next. Επιλέγουμε από το παράθυρο αριστερά Chart trace 1 Reactant A και από το παράθυρο δεξιά Chart trace 2 το Product C.Πατάμε το πλήκτρο Next οπότε εμφανίζονται τα πειραματικά δεδομένα που θέσαμε.

Πατάμε το πλήκτρο Finish για να επανέλθουμε στην προσομοίωση.Πατάμε το πλήκτρο Start από την μπάρα εργαλείων για να τρέξει το πρόγραμμα και το πλήκτρο Pause όταν πιστεύουμε ότι η αντίδραση έχει φτάσει στο τέλος της.

Δραστηριότητα 1(ατομική) Υπόθεση

Βάσει των πειραματικών μετρήσεων και δεδομένου ότι πραγματοποιείται απλή αντίδραση πρώτης τάξης να γράψετε τη  χημική εξίσωση, η οποία  περιγράφει την αντίδραση της προσομοίωσης………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Δραστηριότητα 2(ατομική) Πρόβλεψη

Στα αριστερά σας απεικονίζονται οι γραφικές παραστάσεις των καμπύλων αντίδρασης για τα σώματα που μετέχουν στην αντίδραση. Ποια καμπύλη αναφέρεται στα αντιδρώντα και ποια στα προϊόντα; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Δραστηριότητα 3(ατομική) Πειραματισμός(μέτρηση, επεξεργασία μέτρησης)

Αφού καταγράψετε το χρόνο στον οποίο ολοκληρώνεται η αντίδραση να υπολογίσετε τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης για το χρονικό διάστημα από την έναρξή της μέχρι την αποπεράτωσή της………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Δραστηριότητα 4(ατομική)Πειραματισμός(μέτρηση)- Κατασκευή γραφικών παραστάσεων

Να κατασκευάσετε τη γραφική παράσταση της μεταβολής της ταχύτητας συναρτήσει της συγκέντρωσης του Α και βάσει αυτής να υπολογίσετε  τη σταθερά ταχύτητας αντίδρασης k.Η αρχική ταχύτητα της αντίδρασης αναγράφεται στο λογισμικό.   

...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

                                         

Δραστηριότητα 5 (ατομική)

Να υπολογίσετε την  ταχύτητα της αντίδρασης τη χρονική στιγμή που οι συγκεντρώσεις των σωμάτων που μετέχουν στην αντίδραση εξισώνονται…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Πατάμε το Reset για να ξαναθέσουμε την προσομοίωση σε εφαρμογή για την ίδια χημική μεταβολή αλλά με διαφορετικά πειραματικά δεδομένα. Πατάμε το πλήκτρο Wizart και ακολουθούμε την ίδια διαδικασία όπως και προηγουμένως μόνο που τώρα μεταβάλλουμε  τη θερμοκρασία από τους 298 στους 308 Κ.Η ενέργεια ενεργοποίησης παραμένει σταθερή στα 65kj/mol.

Δραστηριότητα 6 (ατομική) -Πρόβλεψη

Πιστεύετε ότι η αντίδραση θα ολοκληρωθεί σε συντομότερο διάστημα στους 308Κ απ ΄ό,τι στους 298Κ; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Δραστηριότητα 7 (ατομική) Πειραματισμός (καταγραφή μετρήσεων, επεξεργασία)

Να καταγράψετε  το χρόνο στον οποίο ολοκληρώνεται η αντίδραση και να υπολογίσετε τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης  από την έναρξη μέχρι την αποπεράτωσή της στους 308Κ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Δραστηριότητα 8 (Σύγκριση υποθέσεων και συμπερασμάτων)

Να συγκρίνετε τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης στους 298 και 308Κ αντίστοιχα. Τι παρατηρείτε; Τι προκαλεί η αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10^ο C(ή κατά 10Κ) στην ταχύτητα της αντίδρασης;…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Δραστηριότητα 9(ατομική) Πρόβλεψη

Από πειραματικές μετρήσεις που προέκυψαν από τη μικροεφαρμογή κατασκευάστηκε ο παρακάτω πίνακας ο οποίος δείχνει το χρόνο ολοκλήρωσης της αντίδρασης συναρτήσει της θερμοκρασίας στην οποία διεξάγεται αυτή.

T(K)	298	308	318	328	338
t	2min	1min	30sec.

Να προβλέψετε ποιος θα είναι ο χρόνος αποπεράτωσης της αντίδρασης στους 328 και 338Κ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Δραστηριότητα 10 (ομαδική) Επέκταση-Γενίκευση

Α)Αν στους 298 Κ έχουμε μια αρχική ταχύτητα υ_αρχ  και θεωρήσουμε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 ^ο C διπλασιάζει την ταχύτητα της αντίδρασης να γράψετε μια μαθηματική εξίσωση ,η οποία να υπολογίζει την ταχύτητα της αντίδρασης συναρτήσει του υ_αρχ όταν η θερμοκρασία αυξηθεί κατά (10*ν) φορές, όπου ν φυσικός αριθμός………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Β)Ποια σχέση συνδέει την ταχύτητα της αντίδρασης στους 338Κ με αυτή στους 298Κ;

     Β)         1)υ₃₃₈=16 υ₂₉₈                               2) υ₃₃₈=32 υ₂₉₈

                3) υ₃₃₈ =64 υ₂₉₈                    4) υ₃₃₈=2 υ₂₉₈

Β)Να κάνετε τη γραφική παράσταση (ποιοτική)  της μεταβολής της  μέσης ταχύτητας της αντίδρασης συναρτήσει της θερμοκρασίας για το πείραμα που πραγματοποιήσατε. (Ταρχ=298)