Evenwichten

B5: Chemisch evenwicht

Evenwicht reactie:

Evenwichtsvoorwaarde - Combinatie van evenwichtsconstante en concentratiebeuk; als de concentratiebreuk gelijk is aan de evenwichtsconstante is er sprake van evenwicht.

Evenwichtsconstante - Waarde (K) van de evenwichtsvoorwaarde.

Ligging van evenwicht

• Als evenwicht zich heeft ingesteld, dan veranderen de concentraties van de stoffen niet meer. 

• Als er méér beginstof is dan reactie-product -> dan ligt het evenwicht links.
• Als er méér reactieproduct is dan beginstof -> dan ligt het evenwicht rechts.

Ligging van het evenwicht

Teller = reactieproductenqr

Noemer = beginstoffenmn

Als K >>1: teller groot => evenwicht rechts

Als K<<1: noemer groot => evenwicht rechts

verdelingsevenwicht

Bijvoorbeeld:

beginsituatie

evenwichtssituatie

Om na een verstoring weer een nieuw evenwicht te krijgen, ...

1. ... moet de waarde van K gelijk worden aan de waarde van de concentratiebreuk
2. ... moet de waarde van de concentratiebreuk gelijk worden aan de waarde van K

Van het bovenstaande evenwicht is in een reactievat bij evenwicht 2,8 mol waterstof, 1,9 mol zuurstof en 2,2 mol water aanwezig. Bereken de evenwichtsconstante van dit evenwicht.

2 H​2​​ (g)+O​2​​ (g)⇆2 H​2​​O (g)

1. 0,16
2. 0,32
3. 3,1
4. 6,2

We beschouwen een chemisch evenwicht tussen 4 stoffen in de gasfase. De reactie gebeurt bij constante temperatuur en in een gesloten vat.
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) ⇌ 4 NO (g) + 6 H2O (g)
Men voegt via een spuit 1 mol O2 toe, wat is dan het resultaat van deze toevoeging?

1. De evenwichtsconstante K zal stijgen
2. De toevoeging heeft geen invloed op het chemisch evenwicht
3. De evenwichtsconstante K zal dalen.
4. De hoeveelheid H2O zal vermeerderen.

Gegeven is de reactie 2A + 1B ⇌ 1C
Dit zijn gassen en bevinden zich in een gesloten recipiënt. Het volume wordt verdubbeld aan constante temperatuur.

Wat gebeurt er met het evenwicht?

1. Evenwichtsconstante verandert
2. Aantal mol C stijgt
3. Concentratie C stijgt
4. Aantal mol B stijgt

Een mengsel van drie gassen bevindt zich in evenwicht in een cilindervormig vat voorzien van een zuiger.
Gegeven is de volgende reactievergelijking met evenwichtsconstante K.
2 NO (g) + Cl2 (g) ⇌ 2 NOCl (g)

Wat gebeurt er met het evenwicht wanneer het volume verdubbeld wordt?

1. K stijgt en de reactie verschuift naar rechts
2. K daalt en de reactie verschuift naar links
3. K blijft gelijk & reactie verschuift naar links
4. K blijft gelijk & reactie verschuift naar rechts

Welke stelling over een katalysator bij een evenwichtsreactie is waar?

1. De katalysator verschuift het evenwicht naar rechts.
2. De katalysator verkort de insteltijd van het evenwicht.
3. De katalysator verandert de evenwichtsconstante.
4. De katalysator versnelt de reactie naar rechts.

Wat gebeurt met de waarde van de concentratiebreuk Q ?
Er wordt extra stikstof ingebracht.

1. Er zal niets gebeuren met de waarde van Q.
2. De waarde van Q stijgt, want [N2] stijgt.
3. De waarde van Q daalt want [N2] stijgt
4. De waarde van Q daalt tot geldt Q = K

Geef de concentratiebreuk van dit evenwicht. 2 H2O <=> 2 H2 + O2

1. K = Qc = (2H2 + O2)/H2O
2. K = Qc
3. K = Qc = ([H2]^2 + [O2])/[H2O]^2
4. K = Qc = [H2]^2 * [O2]/[H2O]^2

Geef de concentratiebreuk van dit evenwicht. 2 H2O ⇌ 2 H2 + O2

1. K = (2 H2 + O2)/H2O
2. K = [H2]^2 * [O2]/[H2O]^2
3. K = ([H2]^2 + [O2])/[H2O]^2
4. K = ([H2] * [O2])/[H2O]

Geef de concentratiebreuk van dit evenwicht. 2 H2O <=> 2 H2 + O2

1. Qc = (2H2 + O2)/H2O
2. Qc = [H2]^2 * [O2]/[H2O]^2
3. Qc = ([H2]^2 + [O2])/[H2O]^2
4. Qc = ([H2] * [O2])/[H2O]

Ligging evenwicht

Ligging evenwicht = grootte van evenwichtsconstante (K)

K >>1 = sterk rechts

K <<1 = sterk links

K=​[A]​m​​[B]​n​​​​[C]​q​​[D]​r​​​​

Oplosevenwicht

Slechte/matige oplosbare stoffen

vertonen ook een dynamisch 

evenwicht.

bijv. het slecht oplosbare zout calciumfosfaat:

                                            Zie dat de vaste stof niet in de 
                                            evenwichtsvoorwaarde voorkomt!