HS 5.3 en 5.4 energie en reactiesnelheid.

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

5.3 en 5.4 Energie en reactiesnelheid

Wat ga ik vandaag vertellen?

• Overmaat en ondermaat
• Endo- en exotherme reacties
  
• Botsende-deeltjesmodel
• Reactiesnelheid
• Reactiesnelheid invloeden


• Opdrachten en afsluiting

Overmaat vs ondermaat

Bij een overmaat is er meer van de stof aanwezig aan het begin van de reactie dan er kan reageren. De stof in ondermaat reageert helemaal op.

Overmaat = kleur?

Ondermaat = kleur?

Is zink of zuurstof in overmaat?

Je verbrandt 150 gram zink met 30 gram zuurstof. Hierbij ontstaat zinkoxide (ZnO).

Hoeveel gram ZnO ontstaat er en welke stof is er in ondermaat en welke stof in overmaat?

Is zink of zuurstof in overmaat?

2 Zn	O 2	---->	2 ZnO
2	1		2
150	30		183,07
65,38	32		97,38
2,29	0,94		1,88

Reactievergelijking

Molverhouding

Massa

Mw

n

Botsende deeltjesmodel

Voor de reactie zijn de stoffen AB en CD
aanwezig. Wanneer deze stoffen effectief op elkaar botsen,
ontstaan de stoffen AD en CB.

Wanneer een botsing voldoende krachtig
is, kunnen de atomen

hergroeperen. Er wordt dan gesproken van
een effectieve botsing.

Reactietemperatuur 

Endotherm

Wanneer je steeds energie moet toevoegen
om er voor te zorgen dat de reactie doorgaat, is de reactie endotherm.

Wanneer de energietoevoer stopt, stopt de reactie
ook.

(bijvoorbeeld: het koken van een ei)

Exotherm

Wanneer bij de reactie energie vrijkomt,
is de reactie exotherm.

Ook wanneer je de reactie opgang moet
brengen (bijvoorbeeld: een kaars aansteken) is de reactie
exotherm.

(bijvoorbeeld: alle verbrandingen zijn
exotherm)

Energiediagram 

• Exotherm: chemische energie neemt af.
• Activeringsenergie (Eact) nodig.
• Reactiewarmte (delta E) is energieverschil. 

Elektrolyse van water

1. exotherm
2. endotherm
3. Geen idee

Verdampen van alcohol

1. exotherm
2. endotherm
3. Geen idee

Reactiesnelheid

De ene reactie verloopt erg langzaam,
zoals het roesten van ijzer. En een andere reactie, zoals een
explosie, verloopt heel snel.

De snelheid waarmee een reactie verloopt
wordt reactiesnelheid genoemd.

Reactiesnelheid

De reactiesnelheid wordt beïnvloed door:

• De soort stof
• Verdelingsgraad
• Concentratie
• Temperatuur
• Katalysator

Reactiesnelheid invloeden

De soort stof/materie.

Magnesium reageert sneller met zoutzuur
dan dat zink dat doet

Reactiesnelheid invloeden

Verdelingsgraad

Wanneer de deeltjes fijner worden, wordt
het oppervlakte groter. De verdelingsgraad neemt toe.

De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• deeltjes fijner —> grotere verdelingsgraad
  
• grotere verdelingsgraad —> meer effectieve botsingen
  
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Reactiesnelheid invloeden

Concentratie

Wanneer de concentratie groter is, zijn er meer deeltjes aanwezig waardoor de kans op effectieve botsingen
groter is. De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• concentratie groter —> meer deeltjes aanwezig
• meer deeltjes aanwezig —> meer effectieve botsingen
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Concentratie (hoeveelheid deeltjes)

Reactiesnelheid invloeden

Temperatuur

Bij een hogere temperatuur bewegen de moleculen sneller

waardoor de kans op effectieve botsingen groter is.

De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• temperatuur groter —> moleculen bewegen sneller
  
• moleculen bewegen sneller —> meer effectieve botsingen
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Reactiesnelheid invloeden

Katalysator

Soms verloopt een reactie niet wanneer twee stoffen bij elkaar

worden gevoegd. Wanneer een katalysator wordt toegevoegd verloopt de reactie wel (en sneller), zoals bij de olifantentandpasta.

Een katalysator is een stof die de reactie versnelt, maar niet wordt verbruikt tijdens de reactie.

Reactieschema

Chemische reacties kunnen worden weergegeven in een reactieschema. Bijvoorbeeld:
aardgas (g) + zuurstof (g) —> water (g) + koolstofdioxide (g)

De reactie stopt wanneer één van de beginstoffen op is. Dus wanneer de aardgas of het zuurstof op is, stopt de reactie (ondermaat)

De beginstof die overblijft nadat de reactie is gestopt, was in overmaat aanwezig. Dat wil zeggen dat er voldoende van die stof aanwezig was.

Welk van de vijf methoden om reactiesnelheid te beïnvloeden kan worden verklaard met het botsende deeltjes model?

1. Verdelingsgraad en katalysator
2. Soort stof, concentratie en temperatuur
3. Alle 5 de methodes kunnen worden verklaard met het botsende deeltjesmodel
4. Verdelingsgraad, concentratie en temperatuur

Vaak is een reactie aan het begin sneller dan aan het einde, hoe kan dit?

1. De katalysatorconcentratie is aan het begin hoger dan aan het einde van de reactie
2. De verdelingsgraad is aan het begin hoger dan aan het einde van de reactie
3. De temperatuur is aan het begin hoger dan aan het einde van de reactie
4. De concentratie reagerende stoffen is aan het begin hoger dan aan het einde van de reactie.

Wat is het verschil tussen een endotherme en exotherme reactie?

1. Bij endotherme reacties gaat er warmte in en bij exotherme warmte uit
2. Bij endotherme reacties gaat er warmte uit en bij exotherme warmte in
3. Bij endotherme reacties gaat er energie in en bij exotherme energie uit
4. Bij endotherme reacties gaat er energie uit en bij exotherme energie in

Evaluatie

• Wat vond je moeilijk van deze paragraaf?
• Wat vond je het interressant van deze paragraaf?