par5.4 Reactiesnelheid beïnvloeden

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

5.4 Reactiesnelheid beïnvloeden

opfrissen voorkennis reactie-energie en energiediagram

reactiesnelheidsfactoren

botsende-deeltjesmodel

Aan het einde van de les....

... heb je je kennis over endotherme en exotherme reacties en over energiediagrammen opgefrist

... kun je met het botsende-deeltjesmodel de invloed van concentratie, temperatuur en verdelingsgraad op de reactiesnelheid verklaren

... kun je de werking van een katalysator uitleggen en laten zien welk effect dit heeft op een energiediagram

Exotherme reacties

• Exotherm: Er komt energie vrij
• De beginstoffen staan energie
  af aan de omgeving
• Chemische energie producten lager
  dan chemische energie beginstoffen

Endotherme reacties

• Endotherm: Er is energie nodig.

• Chemische energie producten hoger
  dan chemische energie beginstoffen

Exotherme en endotherme reacties

• Voor beide soort reacties is
  altijd energie nodig om te beginnen!
• Dat is de activeringsenergie
• Bij exotherme reacties is er genoeg
  energie om daarna zelf te verlopen

Energiediagram

• x-as : geen eenheid
• y-as : energie

• Beginstoffen
• Geactiveerde toestand
• Reactieproducten
• Reactie-energie

Activeringsenergie

• Voor beide soort reacties is altijd
  energie nodig om te beginnen!
• Dat is de activeringsenergie.
• Geactiveerde toestand altijd hoogste
  energieniveau
• Bij exotherme reacties is er genoeg
  energie om daarna zelf te verlopen

Reactie-energie

• Reactie-energie is de energie die
  vrijkomt of opgenomen wordt bij een
  chemische reactie 
• Endotherm - energieniveau producten 
  hoger --> positieve reactie-energie
• Exotherm - energieniveau producten
  lager --> negatieve reactie-energie

Reactiesnelheid

Uit vorig jaar:  factoren die invloed hebben op reactiesnelheid:

• soort stof --> de ene stof reageert sneller dan de ander
• verdelingsgraad
  
• concentratie
  
• temperatuur
  
• katalysator

te verklaren met het 
botsende-deeltjesmodel

Het botsende-deeltjesmodel

Dit model zegt: deeltjes bewegen continu en deeltjes moeten met elkaar botsen om met elkaar te kunnen reageren

• Twee voorwaarden:

1. De botsing moet hard genoeg zijn
2. De botsing moet de juiste richting hebben

• Zo'n botsing heet een effectieve botsing

Het botsende-deeltjesmodel

• Deeltjes bewegen en deeltjes moeten met elkaar botsen om te reageren.
• Twee voorwaarden:
• De botsing moet hard genoeg zijn
• De botsing moet de juiste richting hebben
• Zo'n botsing heet een effectieve botsing

Het botsende-deeltjesmodel

• Als je wilt dat een reactie snel verloopt, moet je zorgen dat er zo veel mogelijk botsingen plaatsvinden
• Hoe meer botsingen er zijn, hoe groter het aantal effectieve botsingen zal zijn!

Invloed van concentratie op de reactiesnelheid

• Bij een grotere concentratie van deeltjes, zijn er meer deeltjes per volume-eenheid.
• Meer deeltjes bij elkaar betekent meer botsingen.
• Meer botsingen betekent meer effectieve botsingen
• Meer effectieve botsingen betekent een hogere reactiesnelheid. 

Invloed van verdelingsgraad op de reactiesnelheid

• Veel contactoppervlakte betekent meer ruimte om botsingen te krijgen, dus meer botsingen.
• Veel botsingen betekent veel effectieve botsingen.
• Veel effectieve botsingen betekent een hoge reactiesnelheid.

Invloed van temperatuur op de reactiesnelheid

• Bij een hogere temperatuur gaan deeltjes sneller bewegen.
• Hierdoor neemt aantal botsingen toe.
• Een botsing met snellere deeltjes zorgt ook dat de kans dat ze hard genoeg botsen groter wordt.
• Dit leidt tot meer effectieve botsingen en een hogere reactiesnelheid.
• Vuistregel: Bij een temperatuursverhoging van 10 °C gaat de reactie twee keer zo snel.

Invloed van katalysator op de reactiesnelheid

• Een katalysator verhoogt de reactiesnelheid
• Een katalysator wordt wel GEbruikt, maar niet VERbruikt bij een chemische reactie

Hoe is de werking van een katalysator op microniveau te verklaren?

Een katalysator verlaagt de activeringsenergie

het kost daardoor minder energie om de reactie te laten verlopen, dus bij dezelfde temperatuur verloopt de reactie sneller

Aan het einde van de les....

... heb je je kennis over endotherme en exotherme reacties en over energiediagrammen opgefrist

... kun je met het botsende-deeltjesmodel de invloed van concentratie, temperatuur en verdelingsgraad op de reactiesnelheid verklaren

... kun je de werking van een katalysator uitleggen en laten zien welk effect dit heeft op een energiediagram

Aan de slag

maak de opdrachten bij par.5.4