§6.3 en §6.4 Omkeerbare reacties en evenwicht

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Evenwichtsreacties en evenwichtsvoorwaarde

Na deze les kun je:

• Uitleggen wat omkeerbare reacties zijn. 
• Verschillende soorten evenwichten benoemen.
• De evenwichtsreactie voor een reactie opstellen.
• De evenwichtsvoorwaarde voor een evenwicht geven.
• Uitleggen hoe je een evenwichtsreactie kunt beinvloeden

Omkeerbare reacties

Reacties waarbij de reactieproducten weer kunnen terugreageren tot de beginstoffen worden omkeerbare reacties genoemd.

Voorbeeld

2H₂O --> 2H₂ + O₂ (elektrolyse)

2H_{2 +} O_{2 -->} H₂O (verbranding)

Aflopende reacties

A + B -> C + D

• Reactie in 1 richting.
• Enkele reactiepijl.
• Niet omkeerbare reactie, bijv. verbranding van een kaars.

Evenwichtsreacties

A + B           C + D

• Heen- en teruggaande reactie tegelijkertijd (dynamisch).
• Dubbele reactiepijl.


• Reactie is omkeerbaar.

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.

De productie van ammoniak uit waterstof en stikstof is een evenwichtsreactie. Wat voor type?

1. Homogeen
2. Heterogeen

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).

Welke reactie verloopt het snelst op tijdstip t1?

1. Heengaande reactie
2. Teruggaande reactie

"Hoeveelheden van alle stoffen zijn gelijk in evenwicht."

1. Waar
2. Niet waar

"De reactiesnelheid van de reactie naar rechts en links is gelijk als er chemisch evenwicht is."

1. Waar
2. Niet waar

"Concentraties van alle stoffen zijn gelijk in evenwicht."

1. Waar
2. Niet waar

"Als een reactie het evenwicht heeft bereikt, veranderen de concentraties van de stoffen niet meer."

1. Waar
2. Niet waar

Wat gebeurt er met het evenwicht als stof C en/of D wordt verwijderd uit het reactiemengsel?

A + B <--> C + D

1. Er gebeurt niets
2. Het evenwicht verschuift naar links
3. Het evenwicht verschuift naar rechts

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

Factoren die evenwicht beïnvloeden

• Temperatuur
• Concentratie

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

Filmpje

• Buisje met mengsel van N2O4 en NO2.
• Afhankelijk van de temperatuur, 

verandert de samenstelling van het

mengsel.

• Er vindt een evenwichtsreactie plaats.

0

Welke van onderstaande factoren beïnvloedt NIET het evenwicht?

1. Concentratie
2. Katalysator
3. Temperatuur

Rekenen aan evenwichten

Evenwicht:›

• De heengaande reactie verloopt net zo snel als de teruggaande reactie. 
  
• › De concentraties van de stoffen verandert niet meer. 
  
• › Ieder evenwicht heeft een evenwichtsconstante.  
  
• › Dit is de verhouding tussen de concentraties van de reactieproducten en de concentraties van de uitgangsstoffen.  
  

6.4 Rekenen aan evenwichten

a A + b B ↔ x X + y Y

• De concentraties van de stoffen rechts van de reactiepijl staan in de teller de stoffen links van de reactiepijl in de noemer. 
  
• De coëfficiënten uit de reactievergelijking staan als exponenten bij de concentraties in de concentratiebreuk. 
  
• In de concentratiebreuk staan alleen gassen (g) of oplossingen (aq). 
  

6.4 Rekenen aan evenwichten

a A + b B ↔ x X + y Y

• › Concentratiebreuk
  
• › K= evenwichtsconstante
• › Waarden van het Boe-schema kunnen ingevuld worden
  
• › Waarden voor K te vinden in Binas 51

• Voorbeeld: Opstellen a.d.h. van ammoniaksynthese: N₂ + 3 H₂ <--> 2 NH₃
• Evenwichtsvoorwaarde: K= [NH₃]² / ([N₂] x [H₂]³)

Wat is de evenwichtsvoorwaarde (Kev) van de reactie in gasfase:
A + 2B <--> C + D

1. [C]*[D]/[A]*[B]
2. [C]*[D]/[A]*[B]+[B]
3. [C]+[D]/[A]+[B]+[B]
4. [C]*[D]/[A]*[B]*[B]

De gassen ammoniak en waterstofchloride zijn bij een temperatuur van 25 °C in evenwicht met ammoniumchloride NH3(g) + HCI(g) ⇆ NH4Cl(s).
Wat is hier de evenwichtsvoorwaarde K ?

1. K= 1 / [NH3] [HCl]
2. K= 1/[NH3] + [HCl]
3. K= [NH4Cl]/[NH3] [HCl]
4. K= [NH3] [HCl]

Na deze les kun je:

• Uitleggen wat omkeerbare reacties zijn. 
• Verschillende soorten evenwichten benoemen.
• De concentratiebreuk voor een reactie opstellen.
• De evenwichtsvoorwaarde voor een evenwicht geven.
• Uitleggen hoe je een reactie aflopend kunt maken.

Sleep de punten voor de reactie naar het juiste vak.

H​2​​(g)+I​2​​(g)⇆2 HI(g)

N​2​​(g)+3 H​2​​(g)⇆2 NH​3​​(g)

Ca(OH)​2​​(s)⇆Ca​2+​​(aq)+2 OH​−​​(aq)

Heterogeen

Homogeen