5V Herhaling Evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

 Chemisch evenwicht

Herhalingsles

Aflopende reacties

A + B -> C + D

• Reactie in 1 richting.
• Enkele reactiepijl.
• Niet omkeerbare reactie, bijv. verbranding van een kaars.

Evenwichtsreacties

A + B           C + D

• Heen- en teruggaande reactie tegelijkertijd (dynamisch).
• Dubbele reactiepijl.


• Reactie is omkeerbaar.

De evenwichtsvoorwaarde

Voorbeeld: 

Alleen (g) en (aq) in EWVW

Instellen van evenwicht

• 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 (ti).

Evenwichten

Wanneer de reactie naar links tegelijkertijd en met dezelfde snelheid verloopt als de reactie naar rechts, onstaat een chemisch evenwicht.

vb.

Even oefenen 

Stikstofdioxide kan worden ontleedt in stikstofmono-oxide en zuurstof. In een afgesloten vat van 11,0 L wordt 0,46 mol stikstofdioxide verhit bij constante temperatuur. Er ontstaat een evenwichtsmengsel met 0,22 mol zuurstof. 

1. Geef de reactievergelijking.

2. Bereken m.b.v. een BOE-tabel de molariteit van de stoffen in evenwicht.

Antwoord

1. 2 NO₂            2 NO + O₂

2. Bereken m.b.v. een BOE-tabel de molariteit van de stoffen in evenwicht.

	2 NO 2	2 NO	O 2
B	0,46 mol	0 mol	0 mol
O	-0,44	+ 0,44	+ 0,22
E	0,02 mol	0,44 mol	0,22 mol
C	0,02 / 11,0 =1,8*10 -3 M	0,44 / 11,0 =0,04 M	0,22 / 11,0 = 0,02 M

Van de gasreactie A + B ⇄ 2 C is bekend dat Q > K.
Wat gebeurt er met [A], [B] en [C]?

1. [A] en [B] stijgen [C] daalt
2. [A] en [B] dalen [C] stijgt
3. veranderen tot [A] = [B] = [C]²
4. ik heb meer informatie nodig

Gegeven de reacties: (HF)₆ → 6 HF en
6 HF → (HF)₆. Wat valt er hieruit te concluderen

1. Het zijn omkeerbare reacties
2. Het zijn GEEN omkeerbare reacties
3. Het zijn zowel omkeerbare reacties als een evenwichtsreactie
4. Het is is een evenwichtsreactie

Gegeven het evenwicht (HF)₆(g) <-> 6 HF(g).
[HF] = 0,79 mM [(HF)₆] = 0,21 mM
Waar ligt het evenwicht?

1. links
2. rechts
3. in het midden
4. ik heb meer informatie nodig

Op het moment dat een zout met water
een suspensie vormt, is er sprake van
een evenwichtsreactie.

1. juist
2. onjuist
3. ik heb meer informatie nodig

Wat is de concentratie [OH⁻] in een verzadigde oplossing van ijzer(III)hydroxide, Kₛ = 2,8·10⁻³⁹?

1. 1,0·10^-10 M
2. 3,0·10^-10 M
3. 1,7·10^-10 M
4. 5,2·10^-10 M

Het evenwicht beïnvloeden

Waarom zouden we een evenwicht willen beïnvloeden?

Er zijn meerdere manieren om een chemisch evenwicht te beïnvloeden:
   - Concentratieverandering
   - Volume/druk verandering
   - Temperatuurverandering

We zeggen dat het evenwicht ''verschuift'' naar links/rechts wanneer de reactie naar links/rechts tijdelijk in het voordeel is.

Voorbeeld: methanol productie

• CO (g) + 2 H₂ (g)              CH₄O (g)
• Productie kan worden verhoogd door methanol af te tappen.
• Productie kan verhoogd worden door extra CO of H₂ toe te voegen.
• Productie kan verhoogd worden door de druk te vergroten (kleiner volume)
• Door de temperatuur van het reactiemengsel te verhogen/te verlagen (endo/exo)

Katalysator 

Een katalysator zorgt voor een kortere insteltijd. S1 en S2 nemen allebei evenveel toe.

Dus een katalysator beïnvloed niet de ligging van evenwicht

Wat gebeurt er met de kleur van het evenwichtsmengsel als een KSCN-oplossing wordt toegevoegd?

Fe​3+​​+SCN​−​​

FeSCN​2+​​

1. Het wordt geler, doordat er meer Fe3+ bij komt.
2. Het wordt geler, doordat er meer SCN- komt.
3. Het wordt roder, doordat er meer FeSCN2+ komt.
4. Het wordt roder, doordat er meer SCN- komt.

Aan een verzadigde oplossing van CaCO₃
(Kₛ = 4,7·10⁻⁹) worden een paar druppels van een geconcentreerde Na₂CO₃-oplossing toegevoegd. Wat gebeurt er met [Ca²⁺]?

1. blijft gelijk
2. wordt groter
3. wordt kleiner
4. ik heb meer informatie nodig

De reactie naar links is endotherm. De temperatuur wordt verlaagd. Hoe veranderd de ligging van het evenwicht?

3​​​​​H​2​​​​​​​(g)​​​​​+​​​​​N​2​​​​​​​(g)⇄​​​​​2​​​​​NH​3​​​​​​​(g)

1. Naar links
2. Naar rechts
3. Geen verandering

Naar welke kant verschuift het evenwicht als de volgende handelingen worden uitgevoerd? De reactie naar links is exotherm.

NO2 weghalen

Naar links

Naar rechts

Extra N2O4 toevoegen

Het reactiemengsel verwarmen

Het volume van het reactievat verkleinen

Gegeven is de volgende reactie op moment van evenwicht.

De reactie naar links is endotherm.

Welke verandering zorgt ervoor dat de reactie tijdelijk naar rechts in het voordeel is?

1. De temperatuur verhogen
2. De druk verhogen
3. De hoeveelheid zwaveldioxide verlagen
4. De hoeveelheid zuurstof verlagen

Deel II

- Verdelingsevenwichten

- Aflopende evenwichten

Op een tafel staat een flesje Spa rood, met daarin
het evenwicht CO₂(aq) <-> CO₂(g).
Wat is de evenwichtsvoorwaarde?

Aflopen evenwicht

Om een evenwichtsreactie te laten aflopen kun je een reactieproduct afvoeren.

Vb.      CaCO3  (s)  <-->     CaO (s)   +    CO2 (g)

Leg uit waarom het evenwicht van de vorige vraag (vrijwel) aflopend wordt als het flesje wordt geopend en niet meer wordt gesloten.