H5.3 les 4 Gemiddelde reactiesnelheid berekenen

H5 Reacties in beweging
les 4  Gemiddelde reactiesnelheid berekenen
NOVA H5.3
1 / 28
volgende
Slide 1: Tekstslide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

In deze les zitten 28 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 1 video.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

H5 Reacties in beweging
les 4  Gemiddelde reactiesnelheid berekenen
NOVA H5.3

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Video

H5.3 gemiddelde  reactiesnelheid
Deze les:
  • uitleg gemiddelde reactiesnelheid berekenen 
  • opgave 2 en 3

(opgave 4 en 5 de volgende les)

Slide 3 - Tekstslide

Leerdoel H5.3
  • je kunt de gemiddelde snelheid van een reactie berekenen 
- over de gehele reactie
- over een interval
- op 1 punt

  • je kunt een omzettingsschema gebruiken bij je  berekeningen aan reacties



Slide 4 - Tekstslide

reactiesnelheid berekenen
Bij een experiment kun je meten hoe de concentratie van een stof verandert in de tijd. 

Uit deze diagrammen kun je de reactiesnelheid op 1 tijdstip of de gemiddelde reactiesnelheid van de gehele reactie berekenen

Slide 5 - Tekstslide

Eenheid (noteer en leer)
De reactiesnelheid wordt uitgedrukt als
"het aantal mol stof dat per Liter in 1 seconde verdwijnt"
en heeft als eenheid "mol per Liter per seconde":
molL1s1

Slide 6 - Tekstslide

grafiek
Als je in een grafiek de verandering van de concentratie (y-as) uitzet tegen de tijd (x-as), dan is de helling van de grafiek gelijk aan de reactiesnelheid

Slide 7 - Tekstslide

Reactiesnelheid = de helling van een grafiek

Slide 8 - Tekstslide

De reactiesnelheid kan op verschillende manieren worden gevraagd. Hier zie je manier 1:
Waarom tot hier ?

Slide 9 - Tekstslide

De reactiesnelheid kan op verschillende manieren worden gevraagd. Hier zie je manier 3:
let op: HIER is de reactie al gestopt!

Slide 10 - Tekstslide

De reactiesnelheid kan op verschillende manieren worden gevraagd. Hier zie je manier 2:

Slide 11 - Tekstslide

De reactiesnelheid kan op verschillende manieren worden gevraagd. Hier zie je manier 3:

Slide 12 - Tekstslide

We bekijken de berekening aan de hand van de vorming van ammoniak uit waterstof en stikstof
VOORBEELD

Slide 13 - Tekstslide

eerlijk vergelijken
Een reactie verloopt maar met één snelheid. Maar in de grafiek hiernaast zie je dat de grafiek voor elke stof een andere helling heeft. Dat komt door de molverhouding waarin de stoffen reageren: waterstof verdwijnt 3x zo snel als ammoniak ontstaat.

Slide 14 - Tekstslide

Daarom moet je bij het berekenen van de reactiesnelheid rekening houden met de molverhouding. Je berekent de snelheid per 1 mol stof. Je deelt dus door de coëfficiënt.
VOORBEELD

Slide 15 - Tekstslide

Omzettingstabel gebruiken: 
het BOE-schema
beginstof 1
beginstof 2
product
Begin
Omzetting
Eind

Slide 16 - Tekstslide

Omzettingstabel gebruiken: 
het BOE-schema
beginstof 1
beginstof 2
product
Begin
0 mol
Omzetting
Eind
Concentraties beginstoffen zijn altijd gegeven en van 1 stof moet de eindconcentratie bekend zijn

Slide 17 - Tekstslide

Voorbeeld: In een vat van 2,0 L wordt 12 mol CO met 12 mol O2 gedaan. Na 10 min is er 6 mol O2 over. Wat is [CO2] na 10 min? 
1. Reactievergelijking
2. BOE-schema




3. concentratie berekenen
Begin
Omzetting
Eind

Slide 18 - Tekstslide

Voorbeeld: In een vat van 2,0 L wordt 12 mol CO met 12 mol O2 gedaan. Na 10 min is er 6 mol O2 over. Wat is [CO2] na 10 min? 
1. Reactievergelijking                               2 CO     +     O2       --> 2 CO2
2. BOE-schema







3. concentratie berekenen

2 CO
O2
2 CO2
Begin
12
12
0
Omzetting
-12
-6
+12
Eind
0
6
12
[          ]eind
0 M
3,0 M
6,0 M

Slide 19 - Tekstslide

Voorbeeld: In een vat van 2,0 L wordt 12 mol CO met 12 mol O2 gedaan. Na 10 min is er 6 mol O2 over. Bereken de sgemiddeld
1. Reactievergelijking                               2 CO     +     O2       --> 2 CO2
2/3. concentratieveranderingen berekenen
        er reageert 6 mol O2/2L = 3,0 M
       in 10 min tijd ==> 3,0 mol/(L*300s) = 0,01 mol*L*s-1

Waarom is het makkelijker te rekenen met d[zuurstof] en niet met d[CO] of d[CO2]  ??

Slide 20 - Tekstslide

In een vat van 2,0 L wordt 12 mol C2H5OH met 36 mol O2 gemengd en verwarmd. Na 30 min is de reactie afgelopen. Er is nog 2 mol O2 over. Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie.

Slide 21 - Open vraag

In een vat van 20 L wordt 12 mol C2H4 met 36 mol O2 gemengd en verwarmd. Na 5,0 min is de reactie afgelopen. Er is nog 2,0 mol C2H4 over.
Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie.
1. Reactievergelijking   C2H4 + 2 O2 --> 2 CO2 + 2 H2O
2.


3. d[C2H4] = 10/20 = 0,50 mol/L
4. sgem = 0,50 mol/(L*300s) = 1,7*10-3 mol*L-1*s-1
Begin
12
36
0
0
Omzetting
-10
-20
+20
+20
Eind
2
16
20
20

Slide 22 - Tekstslide

In een vat van 20 L wordt 12 mol C2H4 met 36 mol O2 gemengd en verwarmd. Na 5,0 min is de reactie afgelopen. Er is nog 2,0 mol C2H4 over.
Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie.

Slide 23 - Open vraag

In een vat van 2,0 L wordt 12 mol C2H5OH met 36 mol O2 gemengd en verwarmd. Na 30 min is de reactie afgelopen. Er is nog 2 mol O2 over. Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie.
1. Reactievergelijking   C2H5OH + 3 O2 --> 2 CO2 + 3 H2O
2.


3. d[CO2] = 22,66/2 = 11,33 mol/L
4. sgem = 11,33 mol/(L*1800s) = 6,3*10-3 mol*L-1*s-1
Begin
12
36
0
0
Omzetting
-11,33
-34
+22,66
+11,33
Eind
0,67
2
22,66
11,33

Slide 24 - Tekstslide


In een vat van 2,0 L wordt 2 mol C2H5OH met 3,6 mol O2 gemengd en verwarmd. De hoeveelheid C2H5OH is 25 min lang gemeten en in tabel verwerkt.
a) Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie tussen 5 en 10 min.
b) Bereken snelheid op T = 15 min
c) leg uit waarom de grafiek een steeds kleinere helling krijgt

Slide 25 - Open vraag

In een vat van 2,0 L wordt 2 mol C2H5OH met 3,6 mol O2 gemengd en verwarmd. De hoeveelheid C2H5OH is 25 min lang gemeten en in tabel verwerkt. 
a) Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie tussen 5 en 10 min.
b) Bereken snelheid op T = 15 min
c) leg uit waarom de grafiek een steeds kleinere helling krijgt

1. Reactievergelijking   C2H5OH + 3 O2 --> 2 CO2 + 3 H2O
2.                                                                3. d[] = 0,35-0,1 = 0,1 mol/L in 5 min
                                                                   ==>  0,1 mol/(L*300) = 3,3*10-4 mol*L-1*s-1 
                                                                   4.   helling raaklijn: d[]/dt = 0,48 mol/(L*18000) 
                                                                                                  = 2,67*10-5 mol*L-1*s-1
                                                                  c. er zijn steeds minder deeltjes die kunnen
                                                                      reageren ==> steeds langzamer/
                                                                                                                                  kleinere helling
mol
M
T0
2,0
1,0
T5
1,0
0,50
T10
0,70
0,35
T15
0,50
0,25
T20
0,35
0,175
T25
0,35
0,175

Slide 26 - Tekstslide

In een vat van 20 L wordt 12 mol C2H4 met 36 mol O2 gemengd en verwarmd. Na 5,0 min is de reactie afgelopen. Er is nog 2,0 mol C2H4 over.
Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van de reactie.

Slide 27 - Open vraag

Eigen werk
Leer de reactiesnelheid bepalen uit een grafiek (punt, interval of hele reactie)
Leer de reactiesnelheid berekenen met behulp van het BOE-schema (omzettingstabel)

Oefen dit door middel van opgaven...
(Je kunt de uitleg herhalen met het filmpje uit deze les)

Slide 28 - Tekstslide