Kadar Tindak Balas: perbendaharaan kata yang berkait

Istilah dalam Kadar Tindak Balas paling baik dipelajari sebagai satu kisah yang berkait, bukan senarai berasingan, kerana hampir setiap definisi mengalir daripada satu idea tunggal: betapa cepat sesuatu tindak balas berjalan bergantung pada berapa kerap zarah tindak balas berlanggar dengan berkesan. Setelah anda nampak kaitan itu, bab ini bertukar daripada satu set definisi longgar kepada satu rangkaian sebab dan akibat, dan di situlah markah berada, kerana definisi satu markah di sini selalunya perkataan tepat itu sendiri.

Apa itu kadar dan cara kita menyukatnya. Segalanya bermula dengan kadar tindak balas, iaitu perubahan kuantiti bahan tindak balas atau hasil per unit masa. Oleh sebab kuantiti itu sentiasa berubah, kita membezakan kadar purata sepanjang seluruh selang daripada kadar serta-merta pada satu detik. Kedua-duanya dibaca daripada graf isipadu atau jisim melawan masa: kecerunan lengkung ialah kadar, diperoleh daripada perentas bagi kadar purata dan daripada tangen bagi kadar serta-merta. Pasangan pertama yang mengelirukan pelajar ialah tepat yang ini, purata lawan serta-merta, dan mengingati bahawa tangen memberi kadar serta-merta mengekalkan jawapan mereka betul. Apabila tindak balas kehabisan bahan tindak balas, lengkung membengkok menjadi plato, bahagian mendatar dengan kecerunan sifar di mana tindak balas telah berhenti. Ketinggian plato itu bukan tentang kelajuan langsung; ia ditetapkan oleh bahan tindak balas yang habis dahulu, jadi tindak balas yang lebih cepat mencapai plato yang sama lebih awal, bukan lebih tinggi. Mengikuti kadar di dalam makmal biasanya bermakna mengumpul gas dalam picagari gas dan membaca isipadunya pada masa yang ditetapkan.

Teori perlanggaran, enjin bab ini. Idea tunggal yang menerangkan setiap faktor ialah teori perlanggaran: zarah mesti berlanggar, dan hanya perlanggaran dengan tenaga yang cukup dan orientasi yang betul membawa kepada tindak balas. Perlanggaran yang memenuhi kedua-dua syarat ialah perlanggaran berkesan. Syarat tenaga ialah tenaga pengaktifan, iaitu tenaga minimum yang mesti dimiliki zarah yang berlanggar; syarat arah ialah orientasi, iaitu cara zarah tersusun apabila bertemu. Bilangan perlanggaran berkesan setiap saat ialah kekerapan perlanggaran berkesan, dan kadar bergantung terus padanya. Di sini pelajar mengelirukan jumlah perlanggaran dengan perlanggaran berkesan, jadi penerangan yang lengkap sentiasa menyatakan bahawa yang berubah ialah kekerapan perlanggaran berkesan, bukan sekadar berapa kerap zarah berlanggar.

Bagaimana faktor berfungsi melalui satu idea itu. Setiap faktor mengubah kadar dengan mengubah kekerapan itu. Suhu yang lebih tinggi menaikkan tenaga kinetik zarah, jadi mereka bergerak lebih laju dan, lebih penting, pecahan yang lebih besar kini mempunyai tenaga melebihi tenaga pengaktifan, menjadikan lebih banyak perlanggaran berkesan. Kepekatan yang lebih tinggi, luas permukaan pepejal yang lebih besar, atau tekanan yang lebih tinggi bagi gas memadatkan zarah lebih rapat, jadi perlanggaran, termasuk yang berkesan, berlaku lebih kerap. Oleh sebab penaakulan yang sama menerangkan setiap kes, setelah anda boleh menulisnya untuk satu faktor, anda boleh menulisnya untuk semuanya dengan hanya menukar sama ada tenaga atau kekerapan perlanggaran yang terjejas. Perlu diingat juga bahawa tekanan hanya mempengaruhi tindak balas yang melibatkan gas, dan tidak menjejaskan tindak balas antara pepejal dengan larutan, satu perbezaan yang kerap diuji.

Mangkin dan gambaran tenaga. Sesuatu mangkin mengubah kadar sambil kekal tidak berubah secara kimia pada akhirnya. Mangkin positif mempercepatkan tindak balas dengan menyediakan laluan tindak balas alternatif yang bertenaga pengaktifan lebih rendah, jadi pecahan perlanggaran yang lebih besar menjadi berkesan tanpa sebarang perubahan suhu. Enzim ialah mangkin biologi, biasanya protein, yang melakukan tugas yang sama bagi tindak balas tertentu dalam benda hidup. Semua ini dilukis pada gambar rajah profil tenaga, di mana tenaga pengaktifan ialah ketinggian halangan dan mangkin ditunjukkan sebagai lengkung kedua dengan puncak yang lebih rendah antara aras bahan tindak balas dan hasil yang tidak berubah. Pelajar sering mengelirukan ketinggian halangan dengan perubahan tenaga keseluruhan, jadi kekalkan keduanya sebagai dua bacaan berasingan pada gambar rajah yang sama.

Istilah ini dibina atas idea zarah dan tenaga daripada bab terdahulu dan membawa kepada setiap tindak balas yang akan anda pelajari kemudian. Guru kami mengupas perbendaharaan kata ini mengikut urutan yang berkait dalam pelajaran satu-ke-satu dalam talian, dari RM50 sejam, supaya perkataan tepat yang diberi markah oleh Kimia SPM menjadi lumrah di bawah tekanan peperiksaan.