H7.4 - Chemisch evenwicht _ Les 1

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

H7.4 - Chemisch evenwicht

Chemie 4V - 7e editie 

6.3 Evenwichten

Pagina 149

Planning

• Voorkennis ophalen

• Leerdoelen

• Uitleg §7.4

• Aan de slag

Leerdoelen

Na deze les weet ik...:

• wat er verstaan wordt onder chemisch evenwicht

Na deze les kan ik...:

• op microniveau uitleggen wat wordt verstaan onder dynamisch evenwicht.
• aan de hand van een gegeven reactievergelijking van een chemisch evenwicht verklaren of het een homogeen, heterogeen of verdelingsevenwicht betreft.

Voorkennis ophalen

Leg uit wat we bij scheikunde met het botsende deeltjesmodel bedoelen.

Noem de punten waarvan de reactiesnelheid afhankelijk is.

De reactiesnelheid is niet afhankelijk van ...

1. concentratie beginstoffen
2. soort glaswerk
3. temperatuur
4. verdelingsgraad van de stoffen

Welke van de reactiesnelheid bepalende omstandigheden kun je uitleggen met het botsende deeltjesmodel.

1. Soort stof
2. Reactietemperatuur
3. Concentratie van de beginstoffen
4. Aanwezigheid katalysator

Evenwichtsreacties

• Veel reacties zijn omkeerbaar. De verbranding van glucose is bijvoorbeeld het omgekeerde van de fotosynthese-reactie.
• Bij veel reacties vinden deze reacties tegelijkertijd plaats.

Evenwichtsreacties

• We spreken dan van evenwichtsreacties.
  
• Als de snelheid van de reacties zodanig is dat de hoeveelheden van de stof niet meer veranderen spreken we van chemisch evenwicht.
• Evenwichtsreacties alleen in gesloten omgevingen!

• Bijv.:

Dynamisch evenwicht

• Homogeen evenwicht:
• Alle stoffen die betrokken zijn bij het evenwicht hebben dezelfde fase

• Bijv.: N₂ (g) + 3 H₂ (g)          2 NH₃ (g)

⇄

Dynamisch evenwicht

• Heterogeen evenwicht:
• Hierbij is één stof verdeeld over twee fasen
  

• Bijv.: CO₂ (aq)          CO₂ (g)

⇄

Dynamisch evenwicht

• Verdelingsevenwicht
•  verdeling van dezelfde stof in verschillende medium

• Bijv.: I₂ (water)        I₂ (wasbenzine)      

⇄

Evenwicht

• Homogeen evenwicht: alles in dezelfde fase
• Heterogeen evenwicht: deeltjes in verschillende fasen
• Verdelingsevenwicht: verdeling van dezelfde stof over verschillende fasen/vloeistoffen

• Dynamisch evenwicht: chemisch evenwicht
• Statisch evenwicht: natuurkundig evenwicht

Voorbeeld

Een ander voorbeeld van een evenwicht is een slecht oplosbaar zout. Je kan dat goed bekijken in deze simulatie:

phet.colorado.edu/nl/simulation/legacy/soluble-salts

Micro- en macroniveau

• Bij een chemisch evenwicht kun je op macroniveau niet meer zien dat er reacties plaatvinden (bijvoorbeeld de kleur blijft hetzelfde).

• Op microniveau vinden de reacties wel degelijk plaats.
• Je kunt dit goed uitleggen met het botsende deeltjesmodel. 

Leg in je eigen woorden uit hoe het evenwicht van een slecht oplosbaar zout ontstaat.
(gebruik micro- en macroniveau)

Antwoord

Als een slecht oplosbaar zout in water wordt gebracht zal je waarnemen dat het naar de bodem zakt (=macroniveau). Een heel klein deel van de ionen zal worden gehydrateerd, maar deze wisselen steeds met de ionen van het zout die in het kristal op de bodem van de oplossing zitten (=microniveau).

Kijk goed of je de juiste termen gebruikt in je uitleg.

Temperatuur

Temperatuur

Deze video is niet meer beschikbaar

Welke video was dit?

Een reactor met een evenwichtsreactie waarbij het evenwicht is bereikt zal niet meer van kleur veranderen.  Bij kamertemperatuur is dat voor het evenwicht tussen NO₂ en N₂O₄ een lichtbruine kleur. 

NO₂ is kleurloos en N₂O₄ is bruin.

Als de temperatuur stijgt, zal het evenwicht verschuiven naar de productkant van de endotherme reactie. Als de temperatuur daalt, zal het evenwicht verschuiven naar productkant van de exotherme reactie.

Kijk eerst het filmpje voor je naar de volgende pagina gaat.

Welke reactie is endotherm?

1. 2 NO​2​​ (g)⟶N​2​​O​4​​ (g)
2. N​2​​O​4​​ (g)⟶2 NO​2​​ (g)

Naar welke kant verschuift het evenwicht als het mengsel van de onderstaande reactie wordt afgekoeld?

2 NO​2​​ (g)⇆N​2​​O​4​​ (g)

1. links
2. rechts

Het evenwicht in de priklimonade is een ... reactiemengsel

1. heterogeen
2. homogeen

Sleep de punten voor de reactie naar het juiste vak.

2 NO​2​​(g)⇆N​2​​O​4​​(g)

CaCO​3​​(s)⇆CaO(s)+CO​2​​(g)

Mg(OH)​2​​(s)⇆Mg​2+​​(aq)+2 OH​−​​(aq)

Heterogeen

reactiemengsel

Homogeen

reactiemengsel

CaCO​3​​(s)⇆CaO(s)+CO​2​​(g)

2 NO​2​​(g)⇆N​2​​O​4​​(g)

Mg(OH)​2​​(s)⇆Mg​2+​​(aq)+2 OH​−​​(aq)

Heterogeen

Homogeen

Leerdoelen

Na deze les weet ik...:

• wat er verstaan wordt onder chemisch evenwicht

Na deze les kan ik...:

• op microniveau uitleggen wat wordt verstaan onder dynamisch evenwicht.
• aan de hand van een gegeven reactievergelijking van een chemisch evenwicht verklaren of het een homogeen, heterogeen of verdelingsevenwicht betreft.

Controle

Hierna volgt een aantal vragen.

Hiermee kun je controleren of je de leerdoelen van deze les hebt gehaald.

Dynamisch evenwicht of niet?

?

Echt wel!

Nope!

Suiker op de bodem van een glas water.

Stukje ijzer in een glas water.

NO₂ dat ontstaat uit salpeterzuur en koper.

Jood opgelost in een tweelagensysteem van water en hexaan.

Zand op de bodem van een glas zeewater.

Een suspensie van lood(II)jodide in water.

Welk begrip hoort in een
beschrijving op microniveau?

1. concentratie
2. ionen
3. suspensie
4. water

Van een evenwicht is de reactie naar links exotherm. Naar welk kant verschuift evenwicht als het mengels wordt verwarmd?

1. links
2. rechts

Antwoord

De reactie naar links is exotherm, dus naar rechts endotherm. Bij verwarmen verschuift het evenwicht naar de endotherme kant, dus naar rechts.

Leg uit wat het verschil is tussen een homogeen en een heterogeen mengsel.

Antwoord

Bij een homogeen mengsel zijn alle reactanten en reactieproducten in dezelfde fase (bijvoorbeeld allemaal opgelost). Een heterogeen mengsel hebben deze meerdere fasen (bijvoorbeeld opgelost gecombineer met vast).

Stel 1 vraag over een onderdeel dat je niet helemaal hebt begrepen.

H6.4 - Chemisch evenwicht

Chemie 4V - 7e editie 

6.3 Evenwichten

Pagina 149

Antwoord

• Niels: Deze stelling kan waar zijn, maar hoeft niet. Meestal zal die juist niet zo zijn.
  
  
• Jerome: Deze stelling klopt. Als het reactiemengsel het evenwicht heeft bereikt dan zijn de reactiesnelheden constant.
  
  
• Nynke: Eigenlijk dezelfde stelling als Niels. Als het volume constant is, dan zijn de concentraties direct te vergelijken met de hoeveelheden.
  
  
• Jetse: Gesplitst naar beide kanten van de reactie, maar ook hier worden beide kanten gelijk gesteld.

Voor de volgende les

• LEES: 6.5
• MAAK: Opgave 61, 63, 64, 68, 69