Reactiesnelheid en evenwicht (op basis van LU Johan de Witt)

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Concept Card Game 

Botsende-deeltjes model

Ineffectieve botsing:

Er vindt géén reactie plaats

Effectieve botsing:

Er vindt wel een reactie plaats

Hoe ziet dat eruit?

Het evenwicht in beeld

1 A  ⇄ 1 B

• 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
  

Welke reactie verloopt het snelst op tijdstip t1?

A: Heengaande reactie
B: Teruggaande reactie

1. Heengaande reactie
2. Teruggaande reactie

Welke factoren beïnvloeden een reactiesnelheid?

Concentratie

Groot oppervlak

Soort stof

Temperatuur

Katalysator

Druk

Aantal bewegende deeltjes

Aantal deeltjes

Welke factoren beïnvloeden een evenwicht?

Concentratie

Groot oppervlak

Soort stof

Temperatuur

Katalysator

Druk

Aantal bewegende deeltjes

Aantal deeltjes

Wat nu als? 

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

lichtgeel                         Donkerrood

ijzer(III)chloride-oplossing + kaliumthiocyanaat

Er verloopt dan een chemische evenwichtsreactie waarbij ijzer(III)thiocyanaationen 

worden gevormd. 

Verstoren: Iets veranderen aan het chemische evenwicht

Wat nu als? 

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

lichtgeel                         Donkerrood

Wat nu als? 

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan (voorkomen) 

We kunnen op 2 manieren bepalen wat er gaat gebeuren:

- berekenen (volgende les: 6.4)

- begrijpen (deze les: 6.5)

Wat kunnen we doen om het evenwicht te beïnvloeden?

Wat gaan we doen...

Temperatuur

Fe³⁺ toevoegen

Oplossing verdunnen

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe3+

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe3+

      Oplossing wordt roder

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -	Oplossing wordt minder rood, aflopend naar links

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -	Oplossing wordt minder rood, aflopend naar links
Temperatuur verhogen

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Kunnen we hierdoor bepalen of de reactie naar links exotherm of endotherm?

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -	Oplossing wordt minder rood, aflopend naar links
Temperatuur verhogen

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

voeg een hoeveelheid NaOH toe 

Wat kan je waarnemen...

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Welke kleur krijgen we nu?

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -	Oplossing wordt minder rood, aflopend naar links
Temperatuur verhogen
Neerslag reactie	Oplossing wordt kleurloos aflopend naar links

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

(noot: de Fe3+ ionen reageren met OH—ionen tot vast Fe(OH)3, 

waardoor de concentratie aan Fe3+-ionen in de oplossing daalt).

Ik voeg Fe3+ toe

Het evenwicht wil voorkomen dat de concentratie Fe3+ omhoog gaat dus...... 

Minder rood

Geen effect

Roder

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Een evenwicht zal er alles aan doen om de verstoring zoveel mogelijk tegen te gaan

Indampen

verdunnen

SCN- toevoegen

SCN- weghalen

Fe3+ weghalen

toevoegen katalysator

Wat nu als? 

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq)   ⇄    FeSCN2+ (aq)

Kleurloos                        Donkerrood

Toevoegen Fe 3+		Oplossing wordt roder
Wegnemen SCN -	Oplossing wordt minder rood, aflopend naar links
Verdunnen	Oplossing wordt minder rood
Indampen		Oplossing wordt roder
Temp verhogen

Leerlingen die de opgaves goed hadden de beurt geven om uit te leggen

Temp omhoog. Wat zou jij als evenwicht willen doen?

Temperatuur op hetzelfde niveau houden dus..........KOELEN

Hoe kan een evenwicht dat doen?

Endotherme kant opgaan!

Samengevat

Kernpunten 

Het evenwicht werkt een verstoring tegen: 

  

• een toegevoegde stof reageert gedeeltelijk weg; 
  
• bij een verhoging van de druk of concentraties verschuift het evenwicht naar de kant van de minste deeltjes; 
  
• bij een temperatuurverhoging verschuift het evenwicht naar de endotherme kant.
  
• Een katalysator heeft geen invloed op de samenstelling van het evenwichtsmengsel.
  

Door één van de stoffen links of rechts van de pijl weg te halen, ontstaat een aflopende reactie.

Algemeen (principe van Le Châtelier – Van ’t Hoff): 

oefent men op een stelsel in evenwicht een dwang uit, dan zal het stelsel er zo op

reageren dat de gevolgen van de uitoefening zoveel mogelijk worden tenietgedaan.

Of

Wordt bij een stelsel in evenwicht de temperatuur, druk of concentratie van één van de aanwezige stoffen veranderd, dan verschuift het evenwicht zo dat de verandering wordt tegengewerkt. 

We onthouden...