Beinvloeden evenwicht

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Beinvloeden evenwicht 

Havo 4

Planning 

• Filmpje evenwicht (weegschaal)
  
• Uitleg Le chatelier's principe
  
• Oefenopgave 1
  
• Oefenopgave 2
  

Beinvloeden chemisch evenwicht

Factoren die evenwicht kunnen beïnvloeden:

• Temperatuur
  
• Concentratie van stoffen
  

Let op! Alleen opgeloste stoffen en gassen hebben een concentratie die kan veranderen tijdens het evenwicht. Vloeistoffen en vaste stoffen hebben een concentratie die niet verandert en staan daarom niet in de concentratiebreuk!!

Lechatelier’s principe: Als een chemisch evenwicht wordt verstoord zal het evenwicht zodanig verschuiven dat die verandering tenietgedaan wordt.

Verstoord evenwicht 

Verstoord evenwicht = Eén van de reacties verloopt tijdelijk sneller totdat de concentratiebreuk (Q) weer gelijk is aan de evenwichtsconstante (K).

Verstoord evenwicht Q niet gelijk aan K.  

Aflopende reactie = reactieproduct wordt weggenomen

uit het evenwichtsmengsel. De teruggaande reactie

kan niet verlopen.  

Beinvloeden evenwicht 

Vormingsreactie van ammoniak.

N2 (g) + 3 H2 (g)            2 NH3 (g)

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

K = [NH3]2

 [N2] · [H2]3 

K =        [1]2

           [1]3 · [1] 

_______

______

⇆

Beinvloeden evenwicht 

Vormingsreactie van ammoniak.

N2 (g) + 3 H2 (g)           2 NH3 (g)

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

K = [NH3]2

 [N2] · [H2]3 

K =        [1]2                                                            

           [1]3 · [3]      

_______

______

Wordt groter dan 1

⇆

Beinvloeden evenwicht 

Vormingsreactie van ammoniak.

N2 (g) + 3 H2 (g)           2 NH3 (g)

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

K = [NH3]2

 [N2] · [H2]3 

K =        [1]2                                                               Q > K
          [1]3 · [3]      =  ⅓                    K =    ⅓          1 > ⅓

_______

______

Wordt groter dan 1,

K wordt kleiner en wordt Q (evenwichtsbreuk).

⇆

Je hebt de volgende reactie: N2 (g) + 3 H2 (g)<--> 2NH3 (g)
Je voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

1. Het evenwicht verschuift naar links
2. Het evenwicht verschuift naar rechts
3. Er gebeurd niets met het evenwicht

Oefenvraag 1

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Als je extra stikstof toevoegt,

Oefenvraag 1

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Als je extra stikstof toevoegt,

Zal de concentratie stikstof in het evenwichtsmengsel groter worden (1p),

Oefenvraag 1

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Als je extra stikstof toevoegt,

Zal de concentratie stikstof in het evenwichtsmengsel groter worden (1p),

De concentratiebreuk wordt hierdoor kleiner (1p) totdat,

Oefenvraag 1

We voegen meer N2 toe. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Als je extra stikstof toevoegt,

Zal de concentratie stikstof in het evenwichtsmengsel groter worden (1p),

De concentratiebreuk wordt hierdoor kleiner (1p) totdat,

Hij gelijk is aan de evenwichtsconstante (K) (1p)

Exotherm vs. endotherm 

Endotherm: er is energie nodig voor de reactie (ΔE>0)

Exotherm: er komt energie vrij bij de reactie (ΔE<0)

ΔE = Reactiewarmte in J

ΔE = Eproducten - Ebeginstoffen

Oefenopgave 2

N2O4 (g)              2 NO2 (g) 

We verhogen de temperatuur bij deze endotherme reactie. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

⇄

Oefenopgave 2

N2O4 (g)              2 NO2 (g) 

We verhogen de temperatuur bij deze endotherme reactie. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Door de temperatuursverhoging,

⇄

(ΔE > 0)

Oefenopgave 2

N2O4 (g)              2 NO2 (g) 

We verhogen de temperatuur bij deze endotherme reactie. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Door de temperatuursverhoging,

zal de endotherme reactie van links naar rechts tijdelijk sneller verlopen (1p) dan de reactie naar links (exotherm)

⇄

(ΔE > 0)

Oefenopgave 2

N2O4 (g)              2 NO2 (g) 

We verhogen de temperatuur bij deze endotherme reactie. Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht?

Door de temperatuursverhoging,

zal de endotherme reactie van links naar rechts tijdelijk sneller verlopen (1p) dan de reactie naar links (exotherm)

totdat de temperatuur weer constant is. (1p) 

⇄

(ΔE > 0)

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)                2 HI (g)                                                      ΔE= +0,265 ·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

• Er extra waterstof wordt toegevoegd.
• Als de temperatuur afneemt.
• Als jood niet in de gasvorm maar in de vaste fase wordt toegevoegd.

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

• Er extra waterstof wordt toegevoegd.

Bij toevoeging van extra waterstof,

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

• Er extra waterstof wordt toegevoegd.

Bij toevoeging van extra waterstof,

Zal de concentratie waterstof in het evenwichtsmengsel toenemen (1p),

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

• Er extra waterstof wordt toegevoegd.

Bij toevoeging van extra waterstof,

Zal de concentratie waterstof in het evenwichtsmengsel toenemen (1p),

De concentratiebreuk wordt dan kleiner (1p), totdat

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

• Er extra waterstof wordt toegevoegd.

Bij toevoeging van extra waterstof,

Zal de concentratie waterstof in het evenwichtsmengsel toenemen (1p),

De concentratiebreuk wordt dan kleiner (1p), totdat

hij gelijk is aan de evenwichtsconstante (K) (1p)

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

b) Als de temperatuur afneemt.

Door de temperatuursverlaging,

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

b) Als de temperatuur afneemt.

Door de temperatuursverlaging,

zal de van rechts naar links tijdelijk sneller verlopen (exotherme reactie) (1p), totdat 

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                                            ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

b) Als de temperatuur afneemt.

Door de temperatuursverlaging,

zal de van rechts naar links tijdelijk sneller verlopen (exotherme reactie) (1p), totdat de temperatuur weer constant is. (1p)  

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                         ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

c) Als jood niet in de gasvorm maar in de vaste fase wordt toegevoegd. 

 

⇄

Oefenopgave 2

H2 (g) + I2 (g)           2 HI (g)                                         ΔE = +0,265·105 J/mol

Beredeneer wat er gebeurt met het evenwicht als:

c) Als jood niet in de gasvorm maar in de vaste fase wordt toegevoegd. 

Er gebeurt niks met het evenwicht. Aangezien vast jood geen ‘’concentratie’’ heeft en niet in de evenwichtsbreuk voorkomt.

 

⇄

Je hebt de exotherme reactie:

CO (g) + 2 H2 (g)         CH3OH (l) 

⇄

De reactie verloopt van rechts naar links

De reactie verloopt van links naar rechts

Er gebeurt niets met het evenwicht. 

Als CO concentratie toeneemt

Als de concentratie van CH3OH toeneemt. 

Als de temperatuur afneemt  

Vragen? 

Huiswerk 

Opgave 27