پاورپوینت چالش‌ها و چشم‌اندازها در فرايند ياددهي و يادگيري تعادلهاي شيميايي (pptx) 25 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 25 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
چالش‌ها و چشم‌اندازها در فرايند ياددهي و يادگيري تعادلهاي شيميايي
نكاتي در رابطه با تعادلهاي شيميايي
تعادل شیمیایی برای آشنایی دانش آموزان با سایر مفاهیم شیمی از جمله هیدرولیز، عملکرد اسیدها و بازها، واکنشهای اکسایش- کاهش و محلولها خیلی ضروری است و تسلط بر مفهوم تعادل شیمیایی، تسلط بر سایر مفاهیم شیمی را تسهیل می کند.
پیدایش نظریه‌های حاکم بر تعادل شیمیایی به سالهای 1860 و فعالیتهای وانت هوف، گیبس، لوشاتلیه و دیگران در زمینه واکنشهای ناکامل و برگشت پذیر بر می‌گردد.
طرح بحث تعادل های شیمیایی در کتابهای درسی مدارس به سالهای 1960 بر می گردد.
چالش‌هاي موجود در ياددهي- يادگيري تعادلهاي شيميايي
بررسي‌ها نشان داده است كه بخش اعظم دبيران شيمي، تدريس تعادل شیمیایی را مشكل دانسته‌اند. بحث تعادل شیمایی که آمیخته ای از مباحث سینتیکی، ترمودینامیکی و ریاضی است، از مباحث انتزاعی شیمی فیزیک محسوب می‌شود که مشکلاتی را در فرایند یاددهی- یادگیری آن در سه بعد تفكر ماكروسكوپي، مولكولي و نمادي ایجاد کرده است.
مولكولي
نمادي
ماكروسكوپي
ديدگاههاي سينتيكي در تعادلهاي شيميايي
از دیدگاه سینتیکی، برای مثال در تجزیه آمونیم کلرید به آمونیاک و هیدروژن کلرید، اجزای واکنش از یک انرژی جنبشی نسبی برخوردار هستند و در دما و فشار ثابت، بر اثر برخوردهای موجود بین مولکولها، هم فرایندتشکیل پیوند و هم شکستن پیوند به طور هم زمان انجام می گیرد و شرط برقراری تعادل، برابر بودن تعداد پیوندهای تشکیل شده و شکسته شده است.
همچنین دو واکنش رفت و برگشت با سرعت های یکسانی پیش می‌روند.
ديدگاههاي ترموديناميكي در تعادلهاي شيميايي
از دیدگاه ترمودینامیکی، شرایط حاکم بر تعادل از قانون دوم ترمودینامیک پیروی می‌کند. یعنی در حالت تعادل، انتروپی سیستم به حداکثر مقدار خود رسیده و انرژی آزاد گیبس نیز به حداقل مقدار خود (صفر) می رسد.
براي بررسي تغييرات دما و تاثير آن بر وضعيت تعادل، از قوانين ترموديناميك و متغيرهايي نظير آنتالپي، انتروپي و انرژي آزاد گيبس استفاده مي‌شود.
∆G =∆H- T∆S
اصل محوري در پيش‌بيني وضعيت تعادلهاي شيميايي
در بررسی تغیرات غلظت و جرم فعال و حجم مواد شرکت کننده در واکنش تعادلی از دیدگاههای سینتیکی و در بررسی تاثیر دما، ثابت تعادل و میزان پیشرفت واکنش از دیدگاههای ترمودینامیکی استفاده می شود.
آنچه که در بحث تعادل در دوره پیش دانشگاهی بیش از هر موضوعی شناخته شده است، اصل لوشاتلیه است که به صورت فرمت ساده شده‌ای برای پیش بینی تغییرات یک واکنش تعادلی استفاده می شود.
اصل لوشاتلیه در شرایط استاندارد و برای گازهای با فشار کم و محلولهای بسیار رقیق صادق است.
تعريف‌هاي مختلف اصل لوشاتليه
تعریف معمول اصل لوشاتلیه: اگر بر یک سیستم در حال تعادل تغییری تحمیل شود، تعادل در جهتی جابجا می شود که تغییر تحمیل شده را تعدیل نماید.
تعریف ترمودینامیکی اصل لوشاتلیه: هنگام تحمیل تغییری بر یک سیستم تعادلی، تعادل در جهتی جابجا می شود که آنتروپی آن بیشتر است و در سمت دیگر به طرفی پیش مي‌رود که آنتالپی آن کم است و این دو اثر یکدیگر را خنثی کرده و به برقراری مجدد تعادل کمک می‌کنند.
تعريف‌هاي ساده شده اصل لوشاتليه
افزایش غلظت یکی از مواد شرکت کننده در تعادل، منجر به کاهش متعاقب غلظت (یا فشار جزئی) آن ماده می شود و برعکس (فقط در سیستمهای همگن جواب می‌دهد).
اگر حجم سیستم تعادلی افزایش یابد، واکنش منجر به افزایش تعداد مولهای طرفی از تعادل می شود که تعداد مولهای بیشتری دارد و برعکس (این تلقی را دارد که در سیستم های با تعداد مولهای برابر، تغییری صورت نمی‌گیرد).
کاهش دمای سیستم تعادلی، به نفع واکنش گرماده است و افزایش دما به نفع واکنش گرماگیر است.