Ligevægt

Status & Planer

Forløbet reaktionshastighed og ligevægt foretages i 2a og 2b på Lemvig Gymnasium i efteråret 2017. Først afprøves forløbet i emnet reaktionshastighed inkl. modellen i NetLogo i 2a. Derefter vil der være mulighed for tilretning af modellen og af andet materiale til eleverne - før forløbet afprøves i 2b. Dernæst vil modellen til ligevægt inddrages under ligevægtsforløbet i begge klasser.

Introduktion

Der tages udgangspunkt i emnerne Reaktionshastighed og Ligevægt i kemi. Disse emner kan forekomme abstrakte for eleverne, og håbet er at CT kan være med til at eleverne får en bedre forståelse af de central begreber i emnerne. Derfor bruges modeller i NetLogo (et agentsbaseret programmeringsmiljø) til simulering af kemisk reaktionshastighed samt kemisk ligevægt.

Ved at anvende agentbaseret modellering er det tydeligere for eleverne hvordan elementerne (agenterne) skabes og hvilke egenskaber og opførelse de har. Eleverne kan følge en agent (f.eks en natriumion), både i interface'et og i code'en og derved afgøre om agentens opførelse og egenskaber er i overnesstemmelse med den faglige teori i faget.

Eleverne har herved mulighed for at se effekten af, hvad der sker på det mikroskopiske niveau, i det makroskopiske niveau, og for at se hvad et indgreb på det mikroskopiske niveau betyder for det makroskopiske fænomen.

Reaktion

Der tages udgangspunkt i nedenstående reaktion mellem dihydrogen og diiod: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI (g)

• Udgangspunktet er at temperaturen er 425,4 grader C.
• Ligevægtskonstanten K for denne reaktion ved denne temperatur er 54,4.
• Ligevægtskonstanten K for denne reaktion ved en temperatur på 500 grader K er 160.

Ligevægt

Modellen og forløbet er udviklet for at fremme indlæring i emnet ligevægt. Der fokuseres på de vigtigste begreber i kemisk ligevægt samt forskydning af ligevægt. Det drejer sig igen om kvalitative beskrivelser fremfor det kvantitative (beregning af forskydninger). Nedenfor er de faglige mål for eleverne beskrevet kort.

• Reaktioner forløber i begge retninger
• Ligevægt er derfor ikke en statisk tilstand men en dynamisk - når ligevægt er nået er reaktionshastigheden i begge retninger lige stor
• Når ligevægt er nået er forholdet mellem stofmængdekoncentrationerne af de forskellige stoffer konstant
• Ligevægtens beliggenhed afhænger af ligevægtskonstanten
• En stor reaktionshastighed ændrer ikke ligevægtens beliggenhed, men gør at man hurtigere når ligevægt
• Temperaturen har indflydelse på ligevægtens beliggenhed
• Indgreb i ligevægt og efterfølgende forskydning tilbage til ligevægtstilstanden (reaktionsbrøk; ligevægtskonstant; Le Chateliers Princip)