NOVA H6 HAVO Evenwichten

H6.3 en H6.4  Evenwichten
*uitleg evenwichten
* uitleg ligging van een evenwicht
* uitleg evenwicht aflopend maken
* uitleg evenwichtsvoorwaarde
*berekening aan evenwicht BOE-schema

Tussendoor komen vragen. Stel ze aan de docent.
1 / 37
suivant
Slide 1: Diapositive
ScheikundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

Cette leçon contient 37 diapositives, avec quiz interactifs, diapositives de texte et 2 vidéos.

time-iconLa durée de la leçon est: 120 min

Éléments de cette leçon

H6.3 en H6.4  Evenwichten
*uitleg evenwichten
* uitleg ligging van een evenwicht
* uitleg evenwicht aflopend maken
* uitleg evenwichtsvoorwaarde
*berekening aan evenwicht BOE-schema

Tussendoor komen vragen. Stel ze aan de docent.

Slide 1 - Diapositive

Inleiding
Hiernaast zie je vijf gesloten buizen. Alle buizen bevatten een mengsel van twee gassen, een bruin gas (NO2) en een kleurloos gas (N2O4).
Door de temperatuur te veranderen, verandert de kleur van de buizen. Toch kan er geen gas in of uit. Hoe kan dit?

Slide 2 - Diapositive

Proef 1
We plaatsen de bruine buis van 20°C in een bak met water van 80°C. De buis is gesloten, er kan geen stof in of uit. De buis wordt donkerder van kleur.

Slide 3 - Diapositive

Hoe kun je deze verkleuring verklaren?
A
door de warmte zetten de moleculen uit
B
door de warmte bewegen de moleculen sneller
C
door de warmte wordt het kleurloze gas omgezet in het bruine gas
D
door de warmte zitten de moleculen meer aan de buitenkant van de buis

Slide 4 - Quiz

Proef 2
  • We nemen dezelfde buis van 20°C, maar zetten deze nu in een bak met ijswater.
  • Er kan nog steeds geen gas de buis in of uit.
  • De buis wordt lichter van kleur. 

Slide 5 - Diapositive

Hoe kun je dit resultaat verklaren?
A
bij lagere temperatuur worden de moleculen lichter van kleur
B
bij lagere temperatuur wordt bruin gas omgezet in kleurloos gas
C
bij lagere temperatuur bewegen de moleculen langzamer
D
bij lagere temperatuur kunnen de moleculen door het glas naar buiten

Slide 6 - Quiz

proef 3
Twee buizen met dezelfde kleur worden bij 0°C en 80°C geplaatst. Ze worden kleurloos en heel donker. Daarna worden deze buizen tegelijk in dezelfde bak bij 20°C geplaatst.

Slide 7 - Diapositive

Welke kleur krijgen de beide buizen bij 20°C?
A
dezelfde kleur
B
de lichte buis zal iets lichter blijven
C
dat kun je niet weten
D
de donkere buis zal iets donkerder blijven

Slide 8 - Quiz

Resultaat
  • De buizen worden dezelfde temperatuur, dus na een tijdje krijgen ze ook weer dezelfde kleur. 

  • De kleur van de buizen kan dus steeds opnieuw veranderen, als je de temperatuur verandert. De reactie kan allebei de kanten op verlopen

Slide 9 - Diapositive

Waarom denk je dat deze reactie stopt?
A
de beginstof (= het bruine gas) is op
B
de deeltjes botsen niet meer op elkaar
C
de deeltjes botsen niet meer effectief
D
geen van deze verklaringen is juist

Slide 10 - Quiz

Vervolg 
Er vindt een evenwichtsreactie plaats:

De reactie van links naar rechts en de reactie van rechts naar links verlopen onder vergelijkbare omstandigheden.

Slide 11 - Diapositive

Slide 12 - Vidéo

Het evenwicht in beeld
2 NO2  ⇄ N2O4

  • 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).

Slide 13 - Diapositive

Slide 14 - Vidéo

Voor een evenwichtsreactie geldt dat er 2 reacties:
A
elkaars tegenovergestelde moeten zijn
B
tegelijk verlopen
C
met dezelfde snelheid verlopen
D
alle drie aspecten zijn waar

Slide 15 - Quiz

Als zich een evenwicht heeft ingesteld dan:
A
zijn de reactiesnelheden heen en terug even groot
B
is de hoeveelheid beginstof gelijk aan de hoeveelheid product
C
verloopt er geen reactie meer
D
alle 3 aspecten zijn waar

Slide 16 - Quiz

Het chemisch evenwicht
Voorwaarden:
  • De chemische reactie is omkeerbaar
  • De omkeerbare reacties vinden plaats in 1 afgesloten reactievat

Na een tijdje verandert er op macro-niveau niets meer: we hebben een dynamisch evenwicht
Dit is net als de rij bij de kassa: 
de rij is even lang maar de mensen veranderen

Op micro-niveau verandert er dus wel wat!





Slide 17 - Diapositive

Kernpunten
Een chemisch evenwicht is een dynamisch evenwicht. Daarvoor geldt:

A (aq) ⇆ B (aq)

  1. De snelheid waarmee B wordt gevormd is even groot als de snelheid waarmee B verdwijnt
  2. Er is altijd stof A en stof B aanwezig
  3. De concentraties van stof A en stof B veranderen niet

Slide 18 - Diapositive

Bekijk het volgende evenwicht: A (aq) ⇆ B (aq)

Als er veel meer van stof A dan van stof B, dan zeggen we: 
het evenwicht ligt links.
Als door een temperatuursverandering  er meer B is ontstaan , en dus iets minder A, ligt dan het evenwicht rechts?

Slide 19 - Diapositive

Stel dat in de evenwichtssituatie:
                                                        A (aq)      ⇆      B (aq)
Tijdens evenwicht:             10 mol A    en         2 mol B
verandering:                           -2 mol A   en         dan dus + 2 mol B
Nieuwe evenw.situatie:       8 mol A   en         4 mol B

Ligt het evenwicht nu links of rechts?   
 

Slide 20 - Diapositive

A (aq) ⇆ B (aq)
Als er minder A is ontstaan, en meer B,
mag je wel zeggen: het evenwicht is naar de rechterkant geschoven, maar je weet niet of het echt rechts ligt. 

Slide 21 - Diapositive

Uitleg: reactie aflopend maken

Slide 22 - Diapositive

Stel er is een volgend evenwicht:
A + B <--> 2 C

*  Wat gebeurt er dan als je een beetje van stof A weghaalt?
     =>Doordat de reactie naar rechts minder goed zal verlopen,          reageert er meer C tot A+B.

* Als ik alle stof A weghaal, dan kan de reactie naar rechts niet     
   meer verlopen, en de reactie naar links wel, dus zal er na een
   tijd geen C meer zijn, en nog wel stof B 


Slide 23 - Diapositive

A +B   ⇆ 2C 
Als, door het wegnemen van een stof, het evenwicht gaat verschuiven, dan zeggen we: het evenwicht is aflopend gemaakt.

Onthoud: Het evenwicht loopt af naar de kant waar een deeltje wordt weggenomen. 

Slide 24 - Diapositive

Evenwicht: 2A +B <--> C + 2D
Als ik dit evenwicht aflopend wil maken naar rechts dan kan ik:
A
stof A weghalen
B
stof B weghalen
C
stof C weghalen
D
er zijn meerdere antwoorden goed

Slide 25 - Quiz

Uitleg Concentratie-breuk en evenwichtsvoorwaarde

Slide 26 - Diapositive

A + B ⇆ 2C 
Er blijkt dat evenwichten zich steeds op een bepaalde manier instellen volgens een vaste formule (zie binas tabel 37B):

Q = [C] . [C]   
        [A] . [B] 
De waarde van deze concentratie-breuk, hangt alleen af van de temperatuur. 

Slide 27 - Diapositive

A + B ⇆ 2C 
Als ik een foto maak, op een willekeurig moment, en ik weet op dat moment alle concentraties, dan kan ik de waarde van de concentratie-breuk uitrekenen. 
Maar ik weet pas of er evenwicht is, als ik daarna een tijdje wacht, en ik maak weer een foto, en als de hoeveelheden dan niet veranderd zijn, is er evenwicht. Dan heeft de concentratiebreuk een waarde K (die ligt vast bij een temperatuur, en kan ik dus in een tabel vinden, zie bijv: binas 49). 

Slide 28 - Diapositive

Evenwichtsvoorwaarde:

Als de waarde van de concentratie-breuk gelijk is aan K,
dan weet je dat er een evenwicht is ingesteld. 

Slide 29 - Diapositive

N2 + 3 H2   <-->    2 NH3
Geef de concentratie-breuk van dit evenwicht
(gebruik evt tabel 37B).

Slide 30 - Diapositive

Als het evenwicht is ingesteld verandert de evenwichtsconstante K niet meer

Slide 31 - Diapositive

  • Let  op:

  • Concentratiebreuk: gaat over  concentraties    
  • alleen (aq) en (g) komen terug in deze breuk


Slide 32 - Diapositive

Oefen met het opstellen van de evenwichtsvoorwaarde
Noteer van de volgende reacties de evenwichtsvoorwaarde:





a.

b.

c.

d.
de antwoorden staan op de volgende slide

Slide 33 - Diapositive

foto van evenwichtsvoorwaarde met CO

Slide 34 - Question ouverte

Evenwichtsvoorwaarde:
a.
b. 
c.
d.

Slide 35 - Diapositive

Rekenen aan evenwichten
NO2
N2O4
B(egin)
7,50
0
O(mzetting)
-1,77
+0,855
E(venwicht)
5,73
0,855
Rekenen aan evenwichten
Als je 7,50 mol NO2 (g) in een reactievat van 10,0 dm³, dan zal zich een evenwicht vormen.

Als het evenwicht zich heeft gevormd dan is 23,6% van de NO2 omgezet in N2O4.

Bereken de hoeveelheden en concentraties bij evenwicht.

2 NO2(g)N2O4(g)
[NO2] = 5,73/10,0 = 0,573 M
[N2O4] = 0,855/10,0 = 0,0855 M

Slide 36 - Diapositive

Zelf oefenen
In een vat van 5,0 L brengt men 0,60 mol 
stikstof en 1,60 mol waterstof. Bij evenwicht
blijkt er 0,70 mol ammoniak te zijn gevormd.
Bereken de concentraties (in mol/L) van
alle stoffen bij evenwicht.
Bereken daarna de evenwichtsconstante
Werk de opgave uit op papier.

Slide 37 - Diapositive