NOVA H6.4 les 7 Beïnvloeding van evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

les 7 NOVA H6.4

Beïnvloeiding van evenwichten

Deze les

Kort herhalen: Evenwichten

Evenwichten beïnvloeden:

- Invloed concentratieverandering

- Invloed van de volumeverandering

- Invloed van temperatuurverandering (Demo)

opgave 24 tm 29

Leerdoelen

• je weet wat bedoeld wordt met de ligging van een evenwicht
• je kunt met behulp van de evenwichtsvoorwaarde beredeneren hoe de ligging van het evenwicht verandert bij verandering van concentratie, volume en temperatuur

Evenwichten

Wanneer de reactie naar links tegelijkertijd en met dezelfde snelheid verloopt als de reactie naar rechts, onstaat een chemisch evenwicht.

vb.

ligging van een evenwicht

Als het evenwicht zich heeft ingesteld, dan veranderen de concentraties van de stoffen niet meer. Als er méér beginstof is dan reactieproduct, dan ligt het evenwicht links.

Als er meer reactieproduct is dan beginstof, dan ligt het evenwicht rechts.

De evenwichtsvoorwaarde

Voorbeeld: 

Alleen (g) en (aq) in EWVW

Het evenwicht beïnvloeden

>> Waarom zouden we een evenwicht willen beïnvloeden?

Er zijn meerdere manieren om een chemisch evenwicht te beïnvloeden:

   - Concentratieverandering

   - Volumeverandering (= bij gassen ook drukverandering)

   - Temperatuurverandering

Waarom raakt een evenwicht bij deze veranderingen verstoord?

- Door volume- en concentratieverandering verandert de waarde van de concentratiebreuk

-->  Daardoor is CB niet meer gelijk aan de constante K

--> Dus is er geen evenwicht meer !

Andere manier van uitleggen: 

- Door de volume- en concentratieverandering verandert de waarde van de reactiesnelheden, s1 en s2 zijn niet meer aan elkaar gelijk 

--> Dus er is geen evenwicht meer!

Waarom raakt een evenwicht bij deze veranderingen verstoord?

- Door volume- en concentratieverandering verandert de waarde van de concentratiebreuk

- Door temperatuurverandering verandert de waarde van K

Daardoor is CB niet meer gelijk aan de nieuwe K

De nieuwe K blijft constant, de CB moet zich aan deze nieuwe waarde aanpassen!

Evenwicht herstellen

De waarde van de concentratiebreuk moet in ALLE gevallen weer gelijk worden aan K

Beginstof moet worden omgezet in reactieproduct of andersom

Totdat het nieuwe evenwicht is bereikt loopt één reactie dus sneller dan de andere reactie

Evenwicht herstellen

We zeggen dat het evenwicht naar links ''verschuift''  

wanneer de reactie naar links tijdelijk in het voordeel is.

We zeggen dat het evenwicht naar rechts ''verschuift''  

wanneer de reactie naar rechts tijdelijk in het voordeel is.

*) tijdelijk = tot het nieuwe evenwicht zich heeft ingesteld

Invloed van concentratieverandering

Een voorbeeld :

Beredeneer met behulp van de evenwichtsvoorwaarde wat er gebeurt als je de concentratie A vergroot.

Invloed van concentratieverandering

Een voorbeeld :

Beredeneer met behulp van de evenwichtsvoorwaarde wat er gebeurt als je de concentratie C kleiner maakt.

NOTEER EN LEER

concentratie heeft invloed op de ligging van het evenwicht:

1. stof toevoegen voor de pijl = evenwicht schuift naar rechts

2. stof toevoegen na de pijl = evenwicht schuift naar links

je zegt ook wel: "een evenwicht werkt zijn verstoring tegen"

Principe van Le Chatelier

Principe van Le Chatelier

Wanneer bij een systeem in evenwicht een bepaalde factor veranderd wordt (concentratie, volume, druk, temperatuur), dan zal de ligging van de evenwichtstoestand veranderen (het evenwicht verschuift) op een zodanige wijze dat de verandering gedeeltelijk opgeheven wordt.

Invloed van volumeverkleining 

Voorbeeld

Beredeneer met behulp van de evenwichtsvoorwaarde wat er gebeurt als het volume 2x zo klein wordt (= druk 2x zo groot).

NOTEER EN LEER

Wanneer het volume verkleind wordt, verschuift het evenwicht naar de kant met het minst aantal deeltjes.

(je kunt natuurlijk ook het volume vergroten, beredeneer zelf met de evenwichtsvoorwaarde naar welke kant het evenwicht dan verschuift)

Invloed van de temperatuur

Temperatuur heeft invloed op de reactiesnelheid, maar is die invloed even groot voor endotherme als voor exotherme reacties? 

Kijk op de volgende dia nog eens naar het filmpje van de bruine buizen: links het warme water, rechts het ijsbad

0

weet je het nog?

Wat is een endotherme reactie?

Wat is een exotherme reactie?

invloed temperatuur

Een endotherme reactie neemt energie op uit de omgeving. Deze reactie verloopt beter als de temperatuur in de omgeving hoger is

Een exotherme reactie staat energie af aan de omgeving. Deze reactie verloopt beter als de temperatuur in de omgeving lager is

Invloed temperatuur

In het warme water gaan beide reacties 

sneller verlopen, maar de endotherme reactie ver-

loopt sneller dan de exotherme reactie

 Er is dus tijdens het opwarmen eventjes 

geen evenwicht meer. Het evenwicht is verstoord. 

exotherm

endotherm

Invloed van de temperatuur

• Beide reacties gaan bij hogere temperatuur sneller, maar de ene reactie gaat nog sneller dan de ander 
• op het moment van temperatuurverhoging is het evenwicht verstoord, want s1 is niet meer gelijk aan s2

exotherm

endotherm

NOTEER EN LEER

Bij temperatuurverhoging is de endotherme reactie in het voordeel en schuift het evenwicht naar de endotherme kant

Bij temperatuurverlaging is de exotherme reactie in het voordeel en schuift het evenwicht naar de exotherme kant

Door temperatuurverandering verandert de waarde van K

In Binas tabel 51 vindt je de waarde van K bij verschillende temperaturen

Voorbeeld

Beredeneer met behulp van Binas tabel 51 of de vorming van ammoniak uit waterstof en stikstof endotherm of exotherm is.

Eigen werk

Leren H6.4 + aantekeningen 

(TIP: maak vast een samenvatting voor de toetsweek)

Bestudeer voorbeeldopgave 

Maak opgave 2 en 3  en kijk na

Wil je de uitleg over verschuiven van evenwichten nog eens horen? Bekijk het filmpje op de volgende dia.