6.1+6.2 Reactiesnelheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Reactiesnelheid

Lesdoelen

• Je leert welke 3 factoren nodig zijn voor een effectieve botsing en dus tot een reactie leiden.

• Je leert welke 5 factoren invloed hebben op de reactiesnelheid.
• Je leert om de reactiesnelheid te berekenen en dit in een diagram weer te geven.

Deze les

• Demo thee
• Filmpje botsende deeltjesmodel
• Uitleg botsende deeltjesmodel
• Demo melkpoeder
• Maken vragen 5, 13, 15, 17AB, 20 
• Uitleg reactiesnelheid berekenen 
• Maken vragen 6, 9, 11
• Exit kaart

Demo thee

Waarom kun je wel thee zetten met heet water, maar niet met koud water?

Filmpje botsende deeltjesmodel

Let goed op tijdens het filmpje en beantwoord de vraag:

1. Wat is nodig voor een effectieve botsing, dus een reactie?
   

Dus wat is nodig voor een effectieve botsing (3 factoren)?

Voor een effectieve botsing:

• Moeten de deeltjes in de gelegenheid zijn om tegen elkaar te botsen;
• Moet de totale energie van de stoffen voldoende hoog zijn;
• Moet de ruimtelijke oriëntatie van de deeltjes juist zijn.

Filmpje botsende deeltjesmodel

Let goed op tijdens het filmpje en beantwoord de vraag:

2. Hoe kun je een reactie versnellen?

Welke factoren hebben invloed op de reactiesnelheid?

Factoren die invloed hebben op de reactiesnelheid 

• Soort stof
• Concentratie (volume, druk): meer deeltjes in ruimte om te botsen


• Temperatuur: deeltjes hebben grotere snelheid
• Verdelingsgraad: deeltjes hebben groter contactoppervlak 
• Aanwezigheid katalysator: deeltjes komen gedwongen bij elkaar

Demo melkpoeder

Leg uit met behulp van het botsende deeltjesmodel waarom melkpoeder wel brandt als het wordt gestrooid op de kaars, maar niet als het op een hoopje ligt en de lucifer erbij wordt gehouden.

Reactiesnelheid berekenen

• Gemiddelde reactiesnelheid
• Uitgedrukt in mol per liter per seconde (mol L-1 s-1)
  

• Snelheid s = molariteit (mol/L) / tijd (s)

Reactiesnelheid berekenen

• Benoem bij de reactiesnelheid vanuit welke stof je beredeneert OF corrigeer met de coëfficiënten. 
• Voorbeeld op volgende slide.

Voorbeeld: 2 A (g) -> B (g)

Gegevens: [A] daalt in 8,40 minuten van 0,200 M naar 0,166 M.

Bereken de gemiddelde reactiesnelheid.

t = 8,40 min * 60 = 504 s

[A] = 0,200-0,166=0,034 M      [B]=0,034/2=0,017 M

s (A)= 0,034 M / 504 s = 6,8 mol A L^-1 s^-1 

s (B) = 0,017 M / 504 s = 3,4 mol B L^-1 s^-1

OF s=6,8/2=3,4 mol L^-1 s^-1 (maakt niet uit of je reactiesnelheid voor A of B geeft als je deelt door de coëfficiënt uit de reactievergelijking).

Reactiesnelheid 

Voorbeeld: 2 NH3 --> N2 + 3 H2

• Begin reactie 0 mmol H2
• Lijn q geeft mmol H2 aan op einde reactie.
• Reactiesnelheid begint hoog, neemt af in de tijd. Bij q is reactiesnelheid 0.

Voorbeeld: Mg + 2 H⁺ -> Mg²⁺ + H₂

Bereken de gemiddelde reactiesnelheid tussen 10 en 20 seconden in mol H₂ per seconde (T=298 K, p=p₀).

Op tijdstip t is de reactie klaar. Welk diagram geeft de juiste weergave?

1. Diagram A
2. Diagram B
3. Diagram C
4. Diagram D

Wat is de werking van stof X?

1. Reactiemengsel afkoelen
2. Werkt als katalysator
3. Levert ook zuurstof
4. Verbruikt zuurstof

Snelheidsvergelijking

• Uit experimenten kun je bepalen van welke concentraties de reactiesnelheid afhangt.
  
• Dit geef je weer in een snelheidsvergelijking.
• Reactiesnelheid recht evenredig verband met stof A: s = k * [A]
• k = constante

Voorbeeld: 2 ICl + H2 -> I2 + 2 HCl

• Verdubbeling [ICl] geeft verdubbeling van s (proef 1+2).
• Halvering [H2] geeft halvering van s (proef 1+3)
• Recht evenredig verband tussen snelheid en beide beginconcentraties.
• s = k * [ICl] * [H2]

1. s=k*[Br-]*[BrO3-]*[H+]
2. s=k*[Br-]*[BrO3-]*2[H+]
3. s=k*[Br-]*[BrO3-]*[H+]^2
4. s=k*[Br-]*[H+]^2

Uitleg bij quizvraag

• Verdubbeling [Br-] geeft halvering tijd, lineair verband (proef 1+2).
• Verdubbeling [BrO3-] geeft halvering tijd, lineair verband (proef 1+3).
• Verdubbeling [H+] geeft 4x minder tijd, kwadratisch verband (proef 1+4).
• s=k*[Br-]*[BrO3-]*[H+]2