Havo4 Hfst 6 evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Havo4 Hfst 6 evenwichten

Leerdoelen

• Ik kan uitleggen wat een omkeerbare reactie en een aflopende reactie is.  
  
• Ik kan uitleggen waar een evenwichtsreactie aan moet voldoen.
  
• Ik kan het verschil uitleggen tussen een statisch en een dynamisch evenwicht.
  
• Ik kan een grafiek tekenen van de snelheden in een evenwicht.
  

Chemisch evenwicht

• Reacties kunnen omkeerbaar zijn
• Beginstoffen -> reactieproducten
• Reactieproducten -> beginstoffen
• Als deze reacties tegelijkertijd met dezelfde snelheid verlopen, ontstaat er een chemisch evenwicht (ook wel dynamisch evenwicht of evenwichtsreactie)

Typen evenwichtsreacties

• Homogeen evenwicht: alle stoffen in de reactie zijn aanwezig in dezelfde fase.

• Heterogeen evenwicht: de stoffen in de reactie zijn aanwezig in verschillende fasen.

Reactievergelijking van een evenwicht

• je noteert een aflopende reactie met een enkele pijl

bijv  CH4 + 2 O2                CO2    + 2 H2O

• je noteert een evenwicht met een dubbele pijl

bijv  N2O4                 2 NO2

Instellen van evenwicht

• S₁ geeft snelheid van de

heengaande reactie weer.

• S₂ geeft snelheid van de 

teruggaande reactie weer.

• Op t₂ is het evenwicht 

ingesteld. Dit noemen we de

insteltijd (tev).

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.

Hoe zie je aan de grafiek dat het evenwicht zich heeft ingesteld?

Het evenwicht in beeld

2 NO2  ⇄ N2O4

• S1 geeft snelheid van de heengaande reactie weer.
  
• S2 geeft snelheid van de teruggaande reactie weer.
  
• Op t2 is het evenwicht ingesteld. Dit noemen we de insteltijd (tev).
  

Dynamisch evenwicht

• Er worden nog steeds moleculen omgezet in andere moleculen
• de snelheid van de reactie naar links is gelijk aan de snelheid van de reactie naar rechts
• de concentraties van de stoffen in het evenwicht veranderen niet meer
• 
  
• Tegenhanger van een dynamisch evenwicht: een statisch evenwicht (bijvoorbeeld een drijvend stuk hout)
  

Aflopend maken van een evenwicht

Als je een evenwicht aflopend wilt maken naar rechts, moet je zorgen dat de reactie naar links niet meer kan verlopen. Dat doe je door één van de stoffen die nodig zijn voor de reactie naar links weg te halen uit het reactiemengsel. Als je dit voortdurend doet, wordt het evenwicht een aflopende reactie naar rechts.

Factoren die evenwicht beïnvloeden

• Temperatuur
• Drukverandering
• Concentratie

LET OP: Een katalysator verkort de insteltijd van het evenwicht, maar zal de ligging van het evenwicht niet beïnvloeden.

Evenwicht verstoren

Er is evenwicht als de snelheid van de heengaande reactie gelijk is aan de snelheid van de teruggaande reactie (s₁ = s₂)

Factoren die invloed hebben op de reactiesnelheid kunnen daarom invloed hebben op de ligging van een evenwicht

Vuistregels verschuiven Evenwicht

• Bij temperatuursverhoging verschuift het evenwicht naar de endotherme kant
• Bij drukverhoging verschuift het evenwicht naar de kant met de minste deeltjes
• Bij concentratieverhoging verschuift het evenwicht naar de 'andere' kant

Ligging van het evenwicht

Principe van Le Chatelier:

'Als in een chemisch systeem een verandering optreedt in concentratie, temperatuur, volume of totale druk, met andere woorden, een evenwichtsverstoring, dan zal het evenwicht zodanig verschuiven dat die verandering tegengegaan wordt. Uiteindelijk evolueert het systeem naar een nieuw evenwicht.'

Dus:

concentratie stof link groter: evenwicht verschuift naar rechts

concentratie stof links kleiner: evenwicht verschuift naar links

Onthoud!

Een chemisch evenwicht is een dynamisch evenwicht: er vinden voortdurend botsingen tussen deeltjes plaats, er verlopen voortdurend chemische reacties.

Er is chemische evenwicht bereikt als:

1. de snelheid van de reactie heen en terug gelijk zijn (s1 = s2)

2. de concentraties van stoffen niet meer veranderen

Rekenen aan evenwichten

- BOE schema

	Stof A	Stof B	Stof C
(B)egin
(O)mgezet
(E)venwicht

Rekenen met aan een evenwicht: 

de evenwichtsconstante (k)

Als het evenwicht is ingesteld verandert de evenwichtsconstante K niet meer

Voorbeeld 1

de vorming van ammoniak is een evenwichtsreactie:

                                     N2 + 3H2 < = >  2 NH3             

 Wanneer je aan het evenwicht extra N2 toevoegt, gaat de reactie naar rechts sneller verlopen. Het evenwicht is verstoord.

Om weer opnieuw evenwicht te krijgen, moet de concentratie N2 lager worden en omgezet worden in NH3. Het evenwicht verschuift naar rechts

Voorbeeld 2

de vorming van ammoniak is een evenwichtsreactie:

                                     N2 + 3H2 < = >  2 NH3             

 Wanneer je aan het evenwicht extra NH3 toevoegt, gaat de reactie naar links sneller verlopen. Het evenwicht is verstoord.

Om weer opnieuw evenwicht te krijgen, moet de concentratie NH3 lager worden en omgezet worden in N2 en H2. Het evenwicht verschuift naar links