Landstede Groep

6.1+6.2 Reactiesnelheid

5.3+5.4 Reactiesnelheid

1 / 40

Slide 1: Tekstslide

ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

In deze les zitten 40 slides, met interactieve quiz, tekstslides en 4 videos.

Lesduur is: 100 min

Onderdelen in deze les

5.3+5.4 Reactiesnelheid

Slide 1 - Tekstslide

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 om de reactiesnelheid
Je leert om de reactiesnelheid te berekenen en dit in een diagram weer te geven.

Slide 2 - Tekstslide

Deze les

Uitleg + filmpje
Oefenopgave reactiesnelheid berekenen

Slide 3 - Tekstslide

Een kopje thee

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

Slide 4 - Tekstslide

Filmpje botsende deeltjesmodel

Let goed op tijdens het filmpje en beantwoord de vraag:

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

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Video

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

Slide 7 - Tekstslide

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.

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Video

Welke factoren hebben invloed op de reactiesnelheid?

Slide 10 - Tekstslide

Filmpje botsende deeltjesmodel

Let goed op tijdens het filmpje en beantwoord de vraag:

2. Hoe kun je een reactie versnellen?

Slide 11 - Tekstslide

Slide 12 - Video

Welke factoren hebben invloed op de reactiesnelheid?

Slide 13 - Open vraag

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

Slide 14 - Tekstslide

Demo melkpoeder

Slide 15 - Tekstslide

Slide 16 - Video

Reactiesnelheid berekenen

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

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

Slide 17 - Tekstslide

Reactiesnelheid berekenen

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

Slide 18 - Tekstslide

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).

Slide 19 - Tekstslide

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.

Slide 20 - Tekstslide

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).

Slide 21 - Tekstslide

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

Slide 22 - Tekstslide

Wat is de werking van stof X?

koelde het reactiemengsel af
werkte als katalysator
leverde ook zuurstof
verbruikte de gevormde zuurstof

Slide 23 - Tekstslide

Oefenen met reactiesnelheid

zie werkblad

Slide 24 - Tekstslide

Opstelling en reactievergelijking

Slide 25 - Tekstslide

Voorbeeldopdracht

Bereken de gemiddelde reactiesnelheid tussen 10 en 20 seconden in mol s-1 (volume gas 24,0 dm3 per mol)

Slide 26 - Tekstslide

Antwoord vraag f

Slide 27 - Tekstslide

Aan de slag

Maken vragen 5, 13, 15, 17, 20

Slide 28 - Tekstslide

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

Slide 29 - Tekstslide

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

Wat is het verband tussen de concentratie en de reactiesnelheid?

Slide 30 - Tekstslide

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]

Slide 31 - Tekstslide

Opdracht 1

Geef in een formule de relatie tussen reactiesnelheid s en de concentraties van de verschillende ionen

5 B r^{​ - ​ ​} + (B r O^{​ 3 ​ ​})^{​ - ​ ​} + 6 H^{​ + ​ ​} \to 3 B r^{​ 2 ​ ​} + 3 H^{​ 2 ​ ​} O

Slide 32 - Tekstslide

Uitleg bij opdracht 1

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

Slide 33 - Tekstslide

Opdracht 2 (1/3)

Men heeft onderzocht hoe de snelheid van de reactie tussen bromide en bromaat in zuur milieu afhangt van de concentraties van de reagerende deeltjes. De reactievergelijking is als volgt: (reactie 1)

5 B r^{​ - ​ ​} + (B r O^{​ 3 ​ ​})^{​ - ​ ​} + 6 H^{​ + ​ ​} \to 3 B r^{​ 2 ​ ​} + 3 H^{​ 2 ​ ​} O

Slide 34 - Tekstslide

Opdracht 2 (1/2)

(reactie 1)

Om de reactiesnelheid van reactie 1 te meten, wordt een geringe hoeveelheid fenol toegevoegd. Dit fenol reageert onmiddellijk met het in reactie 1 gevormde broom volgens:

(reactie 2)

De tijd, t, die verstrijkt vanaf het begin van reactie 1 tot alle fenol is omgezet, is een maat voor de reactiesnelheid.

5 B r^{​ - ​ ​} + (B r O^{​ 3 ​ ​})^{​ - ​ ​} + 6 H^{​ + ​ ​} \to 3 B r^{​ 2 ​ ​} + 3 H^{​ 2 ​ ​} O

B r^{​ 2 ​ ​} + C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 5 ​ ​} O H \to B r C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 4 ​ ​} O H + H^{​ + ​ ​} + B r^{​ - ​ ​}

Slide 35 - Tekstslide

Opdracht 2 (2/2)

reactie 1

reactie 2

gemeten tijd: 43 sec ; fenol is
Bij het begin van iedere proef was de fenolconcentratie: 0,0060 mol L-1.

Hoe groot was de gemiddelde reactiesnelheid, uitgedrukt in de afname van de [BrO₃^–] per seconde in proef 1?

5 B r^{​ - ​ ​} + (B r O^{​ 3 ​ ​})^{​ - ​ ​} + 6 H^{​ + ​ ​} \to 3 B r^{​ 2 ​ ​} + 3 H^{​ 2 ​ ​} O

B r^{​ 2 ​ ​} + C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 5 ​ ​} O H \to B r C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 4 ​ ​} O H + H^{​ + ​ ​} + B r^{​ - ​ ​}

C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 5 ​ ​} O H

Slide 36 - Tekstslide

Uitleg opdracht 2

Reactie 1

Reactie 2

0,0060 mol fenol reageert met 0,0060 mol broom en dat is gevormd uit 0,0020 mol BrO₃^–.

In 43 seconden is dus de [BrO₃^–] afgenomen met 0,0020 mol L–1 .

De gemiddelde reactiesnelheid was dus:

0,0020 (mol/L) / 43 (s) = 4,7.10^-5 mol L^-1s^-1.

5 B r^{​ - ​ ​} + (B r O^{​ 3 ​ ​})^{​ - ​ ​} + 6 H^{​ + ​ ​} \to 3 B r^{​ 2 ​ ​} + 3 H^{​ 2 ​ ​} O

B r^{​ 2 ​ ​} + C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 5 ​ ​} O H \to B r C^{​ 6 ​ ​} H^{​ 4 ​ ​} O H + H^{​ + ​ ​} + B r^{​ - ​ ​}

Slide 37 - Tekstslide

Opdracht 3

2 I C l (g) + H^{​ 2 ​ ​} (g) \to I^{​ 2 ​ ​} (g) + 2 H C l

De formule voor de reactiesnelheid kan worden weergegeven met

Hierin is k de reactiesnelheidsconstante. Hoe groot zijn x en y?

s = k \cdot [I C l]^{​ x ​ ​} \cdot [H^{​ 2 ​ ​}]^{​ y ​ ​}