H11.4 Reactiesnelheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H11.4 Reactiesnelheid

noem de 5 factoren die de snelheid van een reactie beïnvloeden

Leerdoelen

• je kunt uit experimentele gegevens en/of uit het energiediagram afleiden wat de snelheidsbepalende stap is
• je kunt de werking van een katalysator uitleggen met behulp van een energiediagram
• je kunt de werking van een katalysator in verklaren aan de hand van het reactiemechanisme en stabiliteit van tussenproducten. 

snelheidsbepalende stap

De langzaamste stap in het reactiemechanisme = snelheidsbepalende stap.

Als je deze stap kan versnellen zal de hele reactie sneller verlopen.

stap 1: E_act is hoogst --> langzaamste stap
                                              = snelheidsbepalende stap

• je kunt uit experimentele gegevens en/of uit het energiediagram afleiden wat de snelheidsbepalende stap is
• je kunt de werking van een katalysator uitleggen met behulp van een energiediagram
• je kunt de werking van een katalysator in verklaren aan de hand van het reactiemechanisme en stabiliteit van tussenproducten. 

Een katalysator

• wordt niet verbruikt
• verhoogt de reactiesnelheid
• verlaagt E_act
• maakt soms een andere "route" mogelijk
  (voorbeeld op volgende dia)

zonder katalysator: 

radicaal reactiemechanisme

(hoge activeringsenergie)

met katalysator: 

polair reactiemechanisme

(lagere activeringsenergie)

VOORBEELD:

zonder katalysator: 

radicaal reactiemechanisme

(hoge activeringsenergie)

VOORBEELD:

met katalysator: 

polair reactiemechanisme

(lagere activeringsenergie)

VOORBEELD:

Het belang van katalyse

Waarom wordt er onderzoek gedaan aan katalysatoren?

Wat heeft de maatschappij hieraan?

Waarom is katalyse belangrijk voor onze welvaart? Door gebruik van katalysatoren....

1. kunnen er veel meer verschillende producten gemaakt worden
2. kosten processen minder energie
3. wordt vorming en uitstoot van stikstofoxiden verminderd
4. kan biomassa gebruikt worden als brandstof

Onderzoek aan reactiemechanismen

• Om erachter te komen via welk mechanisme  een reactie verloopt, moet je meten hoe de concentraties van de stoffen tijdens de reactie veranderen als je één factor verandert.
• Dit is niet eenvoudig, omdat vaak meerdere mechanismen tegelijkertijd verlopen. 
• Soms is het mogelijk om het ontstaan en verdwijnen van tussenproducten te meten.

voorbeeld

Je meet de verandering van de concentraties van de stoffen uit de volgende reactie:

2 NO + O₂ -> 2 NO₂ 

Wat valt je op in de figuur bij de reactie:

2 NO + O2 -> 2 NO2 

op zoek naar een mechanisme

Blijkbaar is de reactievergelijking een totaalreactie en verloopt deze reactie in deelstappen. Bij één van deze deelstappen ontstaat N₂O₂. Een mechanisme zou dan kunnen zijn:

stap 1: 2 NO -> N₂O₂

stap 2: N₂O₂ + O₂ -> 2 NO₂ 

totaal: 2 NO + O₂ -> 2 NO₂

Welke reactie is de snelheidsbepalende stap?

1. stap 1
2. stap 2

Uit hoeveel stappen bestaat de reactie?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Welke stap is de snelheidsbepalende stap?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Welke reactiestap(pen) is/zijn endotherm?

1. alleen 1
2. 1 en 2
3. 2 en 3
4. alleen 2

Wat is het overall energie-effect van deze reactie?

1. endotherm
2. exotherm

Welke energiediagram past bij de gegevens over de reactie snelheden?

1. a
2. b
3. c

Maak opgave 31

Maak opgave 33

Maak opgave 34

Maak opgave 35 (ex opg)

• Lees de tekst nauwkeurig. 
• Onderstreep namen/getallen die je misschien later nodig hebt.
• Noteer al je denk-/redeneerstappen.
• Tip bij c: het gaat om een endotherme reactie

Klaar? Maak opgave 37 en 38 

Nakijken 35 a

Nakijken 35b

 35c

Maak opgave 37 + 38 (ex opg)

• Lees de tekst nauwkeurig. 
• Onderstreep namen/getallen die je misschien later nodig hebt.
• Noteer je denk-/redeneerstappen.

 

opgave 38

opgave 38