диницю часу).
В· Що змінюється в часі при прокручуванні кіноплівки? (Змінюється число прокручених кадрів).
Щоразу вчитель підкреслює, що швидкість будь-якого процесу - це зміна якої величини за одиницю часу.
Тепер потрібно знайти величину, яка змінюється в часі з плином хімічної реакції. Учитель нагадує, що хімічна реакція здійснюється при зіткненні частинок. Зрозуміло, що чим частіше відбуваються ці зіткнення, тим швидкість реакції буде вище. Виходячи з цього, учням пропонується сформулювати визначення швидкості хімічної реакції. Вислуховуючи припущення, вчитель підводить учнів до більш точного визначення: швидкість хімічної реакції - це число зіткнень або число елементарних актів реакції в одиницю часу. Але число зіткнень підрахувати неможливо, тому необхідно знайти іншу величину, яка також змінюється в часі при протіканні хімічної реакції. Вихідні речовини перетворюються на продукти реакції, а значить, змінюється кількість речовини.
Зміна будь величини знаходять як різниця між початковим і кінцевим значеннями і позначають грецькою буквою О” (дельта). Так як початкова кількість вихідного речовини більше кінцевого, то:
О” n = n 1 - n 2 .
Щоб виміряти швидкості реакції треба обчислити, як змінюється кількість речовини за одиницю часу:
W =
Якщо реакція відбувається в розчині або газовому середовищі, то при порівнянні швидкостей різних реакцій потрібно враховувати не просто кількість речовини, а кількість речовини в одиниці об'єму, тобто молярну концентрацію, яку обчислюють за формулою:
С = і вимірюють у моль/л.
Отже, швидкість реакції в розчині - це зміна концентрації речовини в одиницю часу:
О”С = С 1 - З 2 ; W =
Знову починається обговорення питання про вимірювання швидкості щодо зміни концентрації продуктів реакції і виведення формули швидкості для такого випадку. При виведенні даної формули виявляється, що вона ідентична попередньої. Потім учні виводять з формули одиниці вимірювання швидкості хімічної реакції: [W] =
Вчитель робить загальний висновок: швидкість реакції - це зміна кількості або концентрації вихідних речовин або продуктів реакції в одиницю часу.
Далі вчитель навчає учнів обчисленню швидкості в досвіді: до 10 мл. 0,1 М розчину соляної кислоти додають такий же об'єм 0,1 М розчину тіосульфату натрію. Відраховуємо по метроному або секундоміром час від початку зливання розчинів до закінчення реакції (помутніння), швидкість виходить рівної близько 7с. Визначити швидкість можна по концентрації одного з вихідних речовин, причому кінцеву реакцію слід вважати рівною 0. Тоді отримаємо:
W =.
Потім обговорюється питання: чи зберігається швидкість реакції незмінною протягом усього хімічного процесу або змінюється? Щоб учні прийшли до правильного висновку, вчитель задає навідні запитання:
В· Змінюється Чи кількість вихідних речовин в ході реакції?
В· Як змінюється число зіткнень часток при зменшенні концентрації?
Школярі роблять висновок, що швидкість хімічної реакції з часом зменшується. Для підтвердження цього факту учням пропонують наступне завдання: для реакції, протікає у відповідності з рівнянням
C 4 H 9 OH + HCl = C 4 H 9 Cl + HOH
Експериментально визначена концентрація одного з речовин в різні проміжки часу.
t, c
0
79
158
316
632
C, моль/л
1,67
1,52
1,30
1,00
Як зміниться швидкість цієї реакції з часом?
Учні вираховують швидкість хімічної реакції в першому проміжку часу, потім у другому і так далі:
W 1 == 0,0023 моль/л • з W 2 == 0,0019 моль/л • с
W 3 == 0,0014 моль/л • с W 4 == 0,0009 моль/л • с
Рис 3. Залежність швидкості реакції від часу.
За розрахованими значенням швидкості будують графік залежності швидкості реакції від часу. Використання настільки малих величин викликає утруднення в учнів, тому швидкість для зручності побудови множать на 10 3 .
Важливо звернути увагу учнів на те, що швидкості є усередненими, а для більш точних розрахунків необхідно скорочення тимчасового інтервалу. Точки в зв'язку з цим ставляться в середині відрізків часу.
Аналізуючи графік. Учитель ще раз формулює головний висновок уроку: з плином часу швидкість хімічної реакції зменшується.
Урок 2. Залежні...
