NOVA 6.1 Simulatie evenwicht en diagrammen (les 2)

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

CHEMISCH EVENWICHT(2)

NOVA H6.1 VWO4

les 2

LEERDOELEN DEZE LES:

• je ziet hoe concentraties en reactiesnelheid veranderen bij het instellen van een evenwicht
• je ontdekt hoe het komt dat concentraties bij evenwicht niet meer veranderen, terwijl de reacties gewoon doorlopen
• je kunt uit een diagram de insteltijd van het evenwicht aflezen
• je kunt het instellen van een evenwicht weergeven in een diagram (s - t)
• je kunt een evenwicht weergeven in een reactievergelijking
• je kunt uitspraken doen over de ligging van een evenwicht

Simulatie opdracht

Onderzoek met behulp van gekleurde kaartjes hoe de reactiesnelheid en de concentratie van de stoffen veranderen als een evenwicht zich instelt. Gebruik hiervoor het uitgedeelde werkblad.

Bron: NVOX april 2022, blz 40/41

dynamisch evenwicht =

een omkeerbare reactie waarbij beide reacties even snel verlopen. Hierdoor veranderen de concentraties niet.

S1

   Beginstof (Blauw)                                       Reactieproduct (Roze)

 S2

weet je het nog?

welke factoren hebben invloed op de reactiesnelheid (S1 en S2)?

1. soort stof

2. 

3. 

4. 

5. 

welke factoren hebben invloed op de reactiesnelheid (S1 en S2)?

1. soort stof

2. 

3. 

4. 

5. 

bij ons "kaartjes" experiment blijven de temperatuur en verdelingsgraad constant en gebruiken we geen katalysator.
S1 is dus alléén afhankelijk van [B] en

S2 is alléén afhankelijk van [R]

Het aantal moleculen dat elke minuut wordt omgezet (= reactiesnelheid), bereken je deze les met de volgende formules:

S1 = k1 x [B]            neem aan dat snelheidsconstante k1 = ½

S2 = k2 x [R]           neem aan dat snelheidsconstante k2 = ¼

stap 1:

concentraties op t = 0

• Je krijgt 24 kaartjes. 
• Leg ze met de blauwe kant naar boven aan de linkerkant van je blad.
• Noteer het aantal blauwe en roze kaartjes in
  tabel 1 bij t = 0

stap 2: 

verandering t = 0 > 1 min

• Bereken hoeveel beginstof wordt omgezet:
  S1 = k1 x [B] met k1 = 1/2
  
  
• Hoe groot zal S2 zijn?
  

stap 2: 

verandering t = 0 > 1 min

• Noteer de uitkomst in
   tabel 2

• Draai dit aantal blauwe kaartjes om naar de roze kant en verplaats ze naar rechts.

stap 2:

concentraties t = 1 min

Noteer het aantal blauwe en roze kaartjes op t = 1 minuut in tabel 1

stap 3: verandering 

t = 1 > 2 minuut

• Bereken hoeveel beginstof wordt omgezet in reactieproduct (S1) 

• Bereken hoeveel reactieproduct wordt omgezet in beginstof (S2)

• Noteer de uitkomst in tabel 2

S1 = 1/2 x [B]

S2 = 1/4 x [R]

stap 3: verandering 

t = 1 > 2 minuut

• Verplaats het berekende aantal blauwe kaartjes naar de roze kant
• Verplaats het berekende aantal roze kaartjes naar de blauwe kant

• Tel het aantal blauwe en roze kaartjes en noteer dit in tabel 1. Dit is de concentratie van de stoffen op t = 2

En nu zelf: noteer de uitkomsten in tabel 1 & 2

• Bereken  de verandering van t = 2 >3 min. Verschuif het aantal kaartjes en tel de concentratie op t = 3. Rond af op hele getallen.
• Bereken de verandering van t = 3 > 4 min. Verschuif het aantal kaartjes en tel de concentratie op t = 4.
• Bereken de verandering van t = 4 > 5 min. Verschuif het aantal kaartjes en tel de concentratie op t = 5.

S1 = 1/2 x [B]

S2 = 1/4 x [R]

verwerking

• Maak een grafiek van de gegevens in tabel 1 en
• maak een grafiek van de gegevens in tabel 2.
• Verbind je punten met een vloeiende lijn.

Vragen

1. Wat gebeurde er in de eerste drie minuten met

a. De concentratie beginstof?

b. De concentratie reactieproduct?

vragen

2. In de laatste twee minuten veranderen de concentraties niet meer. Zijn de reacties gestopt? 

Zo niet, leg dan in eigen woorden uit hoe het komt dat de concentraties niet meer veranderen.

vragen

3. Hoe kun je aan de grafiek van de snelheid zien wanneer het evenwicht zich heeft ingesteld?

Markeer dit punt met een verticale lijn in de grafiek. Dit is de insteltijd ti van het evenwicht. Noteer het bijschrift ti op de plek waar deze lijn de x-as snijdt.

ligging van het evenwicht

Een evenwicht ligt links als...

         er méér beginstof is, dan reactieproduct

         de waarde van K is dan ................... dan 1

Een evenwicht ligt rechts als.....

        er meer reactieproduct is dan beginstof

        de waarde van K is dan ....................dan 1

ligging van het evenwicht

Een evenwicht ligt links als...

         er méér beginstof is, dan reactieproduct

         de waarde van K is dan ................... dan 1

Een evenwicht ligt rechts als.....

        er meer reactieproduct is dan beginstof

        de waarde van K is dan ....................dan 1

Ligt het evenwicht B < = > R links of rechts?

afronding: leerdoelencheck

met de vragen op de volgende dia's controleer je of je de leerdoelen van deze les hebt gehaald

Welke omschrijving is de beste? 

Geef bij de andere uitspraken aan waarom zij niet (volledig) 

juist zijn.

A

B

C

D

Reactievergelijking van een evenwicht

je noteert een aflopende reactie met een enkele pijl

bijv  CH4 + 2 O2                CO2    + 2 H2O

je noteert een evenwicht met een dubbele pijl

bijv  N2O4                 2 NO2

evenwichtsconstante

(alleen afhankelijk van T)

concentratiebreuk          =

Je controleert of het evenwicht zich heeft ingesteld (of het evenwicht is bereikt) door de concentraties van de stoffen in te vullen in de evenwichtsvoorwaarde

H6.2 Chemisch evenwicht

Op de volgende dia's vind je twee filmpjes om de uitleg nog eens terug te horen:

•   de evenwichtsreactie tussen NO₂ en N₂O₄

• het tekenen van grafieken van concentratie tegen tijd & snelheid tegen tijd

Eigen werk

Leren H6.2 

Bestudeer voorbeeldopgave 2

Maken + nakijken H6.2 opgave 4 en 5