שאלה על סוכר

[alinlin91]

שאלה על סוכר

ניתנה לי שאלה כזו : א. כאשר סוכר מתמוסס במים לא ניתן להבחין בעלייה או בירידה של הטמפרטורה. מהו הכוח המניע את ההתמוססות? הסבירו ב. האם העלייה בטמפרטורה מעלה תמיד את ניצולת התגובה? את מהירות התגובה?הסבירו לגבי א הכוח שמניע זה לא קשרי מימן ? שמולקולות המים נקשרות בעצם לסוכר? וב לא הבנתי מה זאת אומרת ניצולת התגובה? ומהירות התגובה הרי תמיד תעלה כי גביש הסוכר הוא מוצק וכשהוא מומס הוא עובר לליקוויד , לא?

 

[deathcaster]

תשובות

א. מסיסות הסוכר תלויה בקוטביות שלו, בנפח החופשי של הממס ובטמפרטורה של הממס. הכוח שמניע את המסת הסוכר במים הוא אכן קשרי המימן וגם הנפח החופשי של המים. ב. טמפרטורה לא תמיד מעלה את מהירות התגובה, אם התגובה היא אנדותרמית, העלאת טמפרטורה לא בהכרח תזרז אותה, למשל הדוגמה הכי מפורסמת של ממס ומומס שהעלאת טמפרטורה מורידה את יעילות התגובה וגם את מהירותה היא מסיסות חמצן במים, ככל שהמים קרים יותר, חמצן נמס בהם טוב יותר. זו הסיבה שדגי נוי שצריכים טמפרטורה יחסית גבוהה מדגים אחרים צריכים גם מערבלי חמצן באקוואריום, אחרת הם יחנקו מחוסר חמצן. ניצולת תגובה= יעילות התגובה. " ומהירות התגובה הרי תמיד תעלה כי גביש הסוכר הוא מוצק וכשהוא מומס הוא עובר לליקוויד , לא?"- מה זה "עובר לליקוויד?" סוכר כשהוא מומס במים, אינו הופך לנוזל, הוא נשאר מוצק, את פשוט לא רואה אותו, כמו שאת לא רואה מלח בישול שנמס במים. שוכר "רגיל" - טמפ' ההתכה שלו היא 186 מעלות צלזיוס גם מים רותחים לא יהפכו אותו לנוזל. ההוכחה לכך היא מאוד פשוטה. קחי כוס מים, שימי בתוכה כף סוכר, ערבבי טוב עד שהסוכר ייעלם, שימי אותה בחוץ עד שהמים יתנדפו, הסוכר יישאר בתחתית. רוב המוצקים שעוברים המסה, נשארים מוצקים (בדגש על רוב ולא כל).

 

[alinlin91]

תודה רבה! אין עלייך

 

[gryffin524]

התבלבלת מעט

א. אני לא יודע עד כמה נכון להשתמש במונח "קשרי מימן" בתור כוח מניע. מה שמניע את ההתמוססות היא הירידה באנרגיה החופשית כתוצאה מפירוק המבנה הגבישי והמעבר למצב הממוים. ב. עירבבת פה קינטיקה עם תרמודינמיקה. להוציא מקרים יוצאי דופן, העלאת טמפ' תמיד תעלה את קבוע הקצב (קינטיקה), המדבר על מהירות התגובה. בדיאגרמת התגובה זה בא לידי ביטוי בכך שאתה מעלה את התוצרים בציר האנרגיה, כך שאנרגית האקטיבציה הדרושה כעת לתגובה נמוכה יותר. אפשר גם להבין את זה ממשוואת ארהניוס (נתעלם לצורך העניין מקוונטים וממקרים בהם היא לא נכונה): k=A*exp(-Ea/RT) (בטווח טמפ' של מדידות קינטיות מניחים בדר"כ שאנרגית האקטיבציה ו-A לא תלויים בטמפ') לטמפ' יש כמובן גם השפעה על קבוע הש"מ (תרמודינמיקה). כאן יש תלות קצת מורכבת יותר: K(eq) = exp(-ΔG/RT) = exp(-ΔH/RT)*exp(ΔS/R) אם לצורך הפשטה נזניח את התלות של ΔH ו-ΔS בטמפ': בתגובה אנדותרמית - העלאת הטמפ' תגדיל את קבוע ש"מ והורדה תקטין אותו. בתגובה אקסותרמית - ההפך. בנוגע לניצולת התגובה - זה תלוי אם התגובה נמצאת בבקרה קינטית או תרמודינמית. באופן כללי בבקרה קינטית יתקבל בעודף התוצר שיותר קל לקבל (שאנרגית האקטיבציה אליו הכי נמוכה) ובבקרה תרמודינמית התוצר היציב ביותר מבחינת אנרגיה חופשית.

 

[gryffin524]

תיקון לשורה 5: מגיבים במקום תוצרים

 

[alinlin91]

מה זה כל הדברים האלה?

שכתבת? אני כולה בקורס עולם הכימיה מה זה כל המשוואת האלה?! בלבלת אותי לגמרי, מה שדאבל אוקסיג'ן כתב זה לא טוב?!?!

 

[alinlin91]

*********טעות איומה מצטערת

דקסטר !

 

[deathcaster]

אכן טעות איומה

זה לא דקסטר, זה דת'קאסטר

ואכן הבנתי מראש שאת בתחילת דרכך "הכימית", התשובה שלו היא רלוונטית לקורסים יותר מתקדמים, לקורס שלך כרגע, עוד לפני שאת נוגעת ממש בתרמודינמיקה וקינטיקה, התשובה שלי אמורה להיות בסדר. את התשובה שלו, תשמרי לקורסים הבאים

 

[gryffin524]

חלק ממה שכתבת לא נכון

שוב, בהנחה שלא נכנסים לקוונטים ומקרים יוצאי דופן: "טמפרטורה לא תמיד מעלה את מהירות התגובה" - זה לא נכון, לא משנה באיזה קורס מדובר. "אם התגובה היא אנדותרמית, העלאת טמפרטורה לא בהכרח תזרז אותה" - גם זה לא נכון. אנדותרמיות/אקסותרמיות הם מונחים שקשורים לתרמודינמיקה, זירוז תגובה קשור לקינטיקה.

 

[gryffin524]

תשובות פשוטות יותר

א. הכוח המניע את ההתמוססות הוא ירידה באנרגיה החופשית כתוצאה מהמעבר של הסוכר למצב ממוים, בו המולקולות יוצרות קשרי מימן עם המים. ב. מהירות התגובה מתייחסת לקינטיקה. עלייה בטמפ' תעלה את מהירות התגובה. הניצולת לא בהכרח תעלה - בתגובות בהן יש כמה תוצרים ייתכן שהתוצר הרצוי יתקבל בעודף דווקא בתנאים מסוימים (למשל תנאים קינטיים, כלומר לפני הגעה לשיווי משקל). בשאלה עם הסוכר, אם הכוונה בניצולת היא להתמוססות הסוכר, אז העלאת הטמפ' גם תעלה את המסיסות שלו. לדוגמה, קחי מים קרים ותכניסי אליהם סוכר עד שהוא לא יתמוסס יותר. עכשיו תחממי את המים האלה ותראי שהוא כן יתמוסס. השאלות האלה מקיפות כמה תחומים, צריך להגדיר טוב יותר מה השאלה. ניצולת בדרך כלל מדברת על כמה תוצר רצוי מתקבל מתוך המקסימום שאפשר.