Οδηγίες – Δυνατότητες Προσομοίωσης Χημικής Ισορροπίας
🎯 Σκοπός
Η εφαρμογή προσομοιώνει τη δυναμική χημική ισορροπία της αντίδρασης:
A(g) + B(g) ⇌ 2Γ(g)
Όπου οι δύο αντίθετες κατευθύνσεις είναι απλές αντιδράσεις. Επιτρέπει τη διερεύνηση της εξέλιξης των ποσοτήτων, της επίδρασης των συνθηκών
και της σχέσης Qc – Kc.
🧪 Ρυθμίσεις Πειράματος
Όγκος (V)
- Εκφράζεται σε λίτρα (L).
- Η μεταβολή του όγκου επηρεάζει τις συγκεντρώσεις και τη θέση της χημικής ισορροπίας.
Θερμοκρασία (T)
- Εκφράζεται σε Kelvin (K).
- Η μεταβολή της θερμοκρασίας επηρεάζει τη σταθερά ισορροπίας Kc και τις ταχύτητες αντίδρασης.
Η αντίδραση μπορεί να οριστεί ως εξώθερμη ή ενδόθερμη
από το μενού Θερμοδυναμική.
🧲 Καταλύτης
- Δίνεται η δυνατότητα εισαγωγής στερεού καταλύτη.
- Ο/Η μαθητής/τρια μπορεί να μελετήσει την επίδρασή του στην τιμή της Kc,
- την τιμή των σταθερών ταχύτητας k1 και k2, τη θέση της χημικής ισορροπίας, καθώς και το χρόνο που απαιτείται
- για την αποκατάστασή της.
Στη μικροσκοπική αναπαράσταση, ο καταλύτης αποδίδεται ως στερεό πορώδες υλικό
στο εσωτερικό του δοχείου.
🌬 Αδρανές Αέριο
- Δίνεται η δυνατότητα εισαγωγής αδρανούς αερίου στο δοχείο.
- Το αδρανές αέριο δεν συμμετέχει στη χημική αντίδραση.
- Το αέριο μεταβάλλει την πίεση, χωρίς αλλαγή όγκου.
- Στη μικροσκοπική αναπαράσταση κινείται και συγκρούεται με τα άλλα σωματίδια.
⚗ Αρχικές Ποσότητες
- Οι ποσότητες nA, nB και nΓ ρυθμίζονται πριν την έναρξη.
- Δεν εισάγονται αυτόματα στο δοχείο.
- Η εισαγωγή γίνεται μόνο με το κουμπί ΠΡΟΣΘΗΚΗ.
▶ Κουμπιά Ελέγχου
- ΠΡΟΣΘΗΚΗ: εισάγει ποσότητες στο σύστημα.
- ΑΦΑΙΡΕΣΗ: αφαιρεί ποσότητες (όπου είναι δυνατό).
- ΕΝΑΡΞΗ: ξεκινά ή συνεχίζει την εξέλιξη.
- ΑΔΕΙΑΣΜΑ: μηδενίζει τα moles όλων των ουσιών που περιέχονται στο δοχείο.
📊 Πίνακας Εξέλιξης
- Αρχικές ποσότητες.
- Μεταβολές λόγω αντίδρασης.
- Ποσότητες σε κάθε χρονική στιγμή
t.
📈 Διαγράμματα
- c – t: συγκέντρωση σε συνάρτηση με το χρόνο.
- υ – t: ταχύτητα αντίδρασης σε συνάρτηση με το χρόνο.
🔬 Μικροσκοπική Αναπαράσταση
- Σωματίδια κινούνται και συγκρούονται μέσα στο δοχείο.
- Η ταχύτητα των μορίων εξαρτάται από τη θερμοκρασία.
- Η χημική ισορροπία είναι δυναμική.
- Ο καταλύτης αποδίδεται ως στερεό υπόστρωμα.
- Το αδρανές αέριο κινείται χωρίς να συμμετέχει στη χημική αντίδραση.
⚖ Χημική Ισορροπία (Qc – Kc)
- Η εμφάνιση των Qc και Kc ενεργοποιείται από το μενού Επιλογές.
- Οι τιμές εμφανίζονται κάτω από τον πίνακα εξέλιξης.
- Επιτρέπεται άμεση σύγκριση Qc με Kc.
Διδακτική επισήμανση:
Η εφαρμογή προορίζεται για τη διερεύνηση της χημικής ισορροπίας και των παραγόντων που την επηρεάζουν
και δεν αντικαθιστά την πειραματική διαδικασία.
Παπαδημητρόπουλος Νικόλαος
Σύμβουλος Εκπαίδευσης Φυσικών Επιστημών
npapadim@sch.gr