H7.4 Evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H7.4 Evenwichten

Vraag 16 van H7.2

Vraag 16 van H7.2

Leerdoelen H7.4 Evenwichten

• uitleggen wat wordt verstaan onder evenwichtsreacties;
• de begrippen insteltijd en homogeen en heterogeen evenwicht toelichten;
• voor een gegeven evenwichtsreactie de concentratiebreuk en de evenwichtsvoorwaarde opstellen;
• berekeningen aan een evenwicht uitvoeren met behulp van een overzichtstabel;
• uitleggen wat een verdelingsevenwicht en een oplosevenwicht is.

Wel of geen evenwicht

Aflopende reactie: chemische reactie die in één richting verloopt

A + B --> C + D

Evenwichten

Voorbeeld Evenwicht

Evenwichten

Voor een (chemisch) evenwicht is het nodig dat een chemische reactie tegelijkertijd in twee richtingen kan verlopen: een heengaande en een teruggaande reactie.

 

Zulke omkeerbare reacties leiden in een gesloten reactievat tot een zogenaamd (dynamisch) chemisch evenwicht: heen- en teruggaande reacties verlopen tegelijkertijd, maar wel met dezelfde reactiesnelheid.

Evenwichten

Voorbeeld van een evenwichtsreactie:

 N2 (g) + 3 H2 (g) ⇌ 2 NH3 (g)

Snelheid van de heengaande reactie s1

Snelheid van de teruggaande reactie s2

Evenwicht: s1 = s2

Concentraties van de stoffen veranderen niet meer.

Alle stoffen N2, H2 en NH3 zijn in het reactievat aanwezig, maar niet perse in gelijke hoeveelheden.

Evenwicht

Evenwicht

Evenwicht

Homogeen evenwicht

Beginstoffen en reactieproducten indezelfde toestand: (gasvormig en/of opgelost) 2 SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2 SO3 (g)

Heterogeen evenwicht

Beginstoffen en reactieproducten inverschillende toestand

  PCl5 (s) ⇌ PCl3 (g) + Cl2 (g)

Concentratiebreuk Q

Voor elk chemisch evenwicht kunnen we een concentratieverhouding noteren tussen reactieproducten en beginstoffen: concentratiebreuk (symbool: Q)

Evenwichtsconstante

Als de evenwichtstoestand is bereikt, veranderen de concentraties van de betrokken stoffen niet meer.

  De concentratiebreuk heeft dan eenconstante getalswaarde: Q = K (waarde hangt af van T)

Evenwichtsvoorwaarde: 

Evenwichtsconstante

In de concentratiebreuk /evenwichts-voorwaarde staan alleen gassen en opgeloste stoffen. Stoffen waar het begrip concentratie op van toepassing is.

(Vaste stoffen en het oplosmiddel staan dus niet in de vergelijking).

Rekenen aan evenwichten

Je begint met 4,0 mol NO en 3,0 mol O2. In de evenwichtstoestand is 1,8 mol NO2 ontstaan.

Bereken de concentratie van alle aanwezige stoffen in de evenwichtstoestand.

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen met K

Beschouw het evenwicht:

N2O4 ⇌ 2 NO2

In een reactie vat van 1,0 L brengt men 2,0 mol N2O4. 

Bij de heersende temperatuur geldt K = 10.

Bereken de samenstelling van het evenwichtsmengsel.

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Rekenen aan evenwichten

Huiswerk

Maak de volgende opdrachten:

Leer HS7.5 (blz. 234-238)

Maak de vragen 31 t/m 41 (blz. 238-240)

Kijk de opdrachten goed na, wanneer je ze gemaakt hebt.

Maak een notitie van de vragen die je niet snapte of waarvan je meer uitleg wil hebben.

Stel deze vragen de volgende les.