Reactiesnelheid (Scheikunde havo), les 2: Examentraining

• New lesson editor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4,5

Introduction

Examentraining met vier vraagtypen: verklaren met botsende deeltjes, de factor herkennen in een proef, s berekenen uit tabel of grafiek, en katalysator. Acht vragen en een poll.

Brandende staalwol: veel oppervlak, snelle reactie met O₂ (foto: AgrisR, CC BY-SA 4.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Examentraining

Reactiesnelheid: zo pak je examenvragen aan

Les 2 van 3. Laat leerlingen in tweetallen overleggen bij de open vragen. Image credit: AgrisR / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Wat ga je kunnen?

Ik kan een snelheidsverandering verklaren met botsende deeltjes en s berekenen uit een tabel of grafiek.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Zo pak je een examenvraag aan

• 1. Lees: welke factor is veranderd en wat wordt gevraagd?

• 2. Deeltjes: wat doet die factor met de botsingen of de energie?

• 3. Reken: bij een berekening s = Δc / Δt, met eenheid mol L⁻¹ s⁻¹.

• 4. Sluit af: noem de conclusie over de reactiesnelheid.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Vraagtype 1: verklaren met botsende deeltjes

• Schrijf in drie stappen: de factor, wat die met de deeltjes doet, wat dat met de botsingen doet.

• Gebruik de woorden botsingen per seconde en effectieve botsingen.

• Concentratie, druk en verdelingsgraad veranderen hoe vaak deeltjes botsen.

• Temperatuur en katalysator veranderen ook of een botsing effectief is.

Zinkpoeder reageert sneller met zoutzuur dan een zinkkorrel. Waarom?

A

De zinkdeeltjes hebben meer energie

B

Meer botsingen per seconde met het oppervlak

C

De activeringsenergie van zink is lager

D

Het zoutzuur is geconcentreerder

Poeder heeft een grotere verdelingsgraad, dus meer contactoppervlak en meer botsingen per seconde. Verwachte fout: kiezen voor energie of activeringsenergie, die niet veranderen. Syllabus R3.1.

Waarom reageert Mg sneller in 2,0 M dan 0,5 M zuur?

Bij 2,0 M zijn er meer H⁺-deeltjes per liter, dus meer botsingen met Mg per seconde, dus meer effectieve botsingen per seconde en een grotere reactiesnelheid. Verwachte fout: alleen zeggen dat het zuur sterker is. Syllabus R3.1.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Vraagtype 2: de factor herkennen in een proef

• Bij een proef verandert één ding: kijk wat er in de gegevens anders is.

• Vergelijk twee proeven en kies de factor: concentratie, druk, temperatuur, verdelingsgraad of katalysator.

• Wat gelijk is, speelt geen rol bij het verschil.

• Controleer ook de richting: een grotere of een kleinere reactiesnelheid?

Welke proef geeft de grootste reactiesnelheid (zelfde stoffen)?

A

40 °C, 1,0 M, brokken

B

20 °C, 1,0 M, poeder

C

40 °C, 0,5 M, poeder

D

40 °C, 1,0 M, poeder

Hoge temperatuur, hoge concentratie en een grote verdelingsgraad versnellen alle drie; alleen 40 °C, 1,0 M en poeder heeft ze alle drie. Verwachte fout: één factor bekijken. Syllabus R3.1.

Je voegt water toe aan een reagerende oplossing en s daalt. Waardoor?

A

De verdelingsgraad van de beginstoffen daalt

B

De activeringsenergie wordt hoger

C

De druk van de oplossing daalt

D

De concentratie van de beginstoffen daalt

Verdunnen verlaagt de concentratie, dus minder botsingen per seconde. De activeringsenergie verandert niet door water toe te voegen. Syllabus R3.1.

Tabel en grafiek van c(MnO₄⁻) tegen de tijd (eigen figuur)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Vraagtype 3: s berekenen uit tabel of grafiek

• De concentratie MnO₄⁻ in een reagerend mengsel is gemeten (tabel en grafiek).

• Lees twee tijdstippen af en bereken s = Δc / Δt.

• Let op de eenheid op de y-as: 10⁻³ mol L⁻¹.

• Rond af op het aantal significante cijfers van de gegevens.

Image credit: Eigen figuur voor deze les

Wat is s tussen 0 en 20 s, in mol L⁻¹ s⁻¹?

A

2,0·10⁻⁴

B

1,0·10⁻⁴

C

1,0·10⁻¹

D

1,0·10⁴

Δc = (4,0 − 2,0)·10⁻³ = 2,0·10⁻³ mol L⁻¹; Δt = 20 s; s = 2,0·10⁻³ / 20 = 1,0·10⁻⁴ mol L⁻¹ s⁻¹. Verwachte fouten: alleen c(0) delen door 20 (2,0·10⁻⁴), de factor 10⁻³ vergeten (1,0·10⁻¹) en Δt / Δc (1,0·10⁴). Syllabus R&A1.2.

Bereken s tussen 10 en 30 s in mol L⁻¹ s⁻¹.

Δc = (2,8 − 1,4)·10⁻³ = 1,4·10⁻³ mol L⁻¹; Δt = 20 s; s = 1,4·10⁻³ / 20 = 7,0·10⁻⁵ mol L⁻¹ s⁻¹. Verwachte fouten: Δt = 30 nemen en de factor 10⁻³ vergeten. Syllabus R&A1.2.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Vraagtype 4: de katalysator

• Een katalysator verlaagt de activeringsenergie; beginstoffen en producten blijven gelijk.

• Verklaar met botsingen: een groter deel van de botsingen is effectief, dus s neemt toe.

• Een katalysator verandert niet hoeveel product er uiteindelijk ontstaat, alleen hoe snel.

MnO₂ versnelt de ontleding van H₂O₂ en is na afloop onveranderd. Wat is MnO₂?

A

Een beginstof

B

Een product

C

Een katalysator

D

Een oplosmiddel

Een stof die de reactie versnelt en niet wordt verbruikt, is een katalysator. Syllabus R3.2.

Verklaar waarom een katalysator s verhoogt.

Door de lagere activeringsenergie hebben meer botsingen genoeg energie, dus is een groter deel van de botsingen effectief en zijn er meer effectieve botsingen per seconde. Verwachte fout: zeggen dat de deeltjes meer energie krijgen of vaker botsen. Syllabus R3.2.

Welk vraagtype vind jij het lastigst?

1

Verklaren met botsende deeltjes

2

De factor herkennen in een proef

3

s berekenen uit tabel of grafiek

4

Katalysator en activeringsenergie

Bespreek het vraagtype met de meeste stemmen nog eens klassikaal.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · SNELHEID

Tips voor op het examen

• Noem bij een verklaring altijd botsingen per seconde of het deel effectieve botsingen.

• Bij temperatuur: noem ook de activeringsenergie en het groter deel effectieve botsingen.

• Reken bij s altijd met Δc / Δt en zet de eenheid mol L⁻¹ s⁻¹ achter je antwoord.

• Let op machten van tien op de assen en rond af op de significante cijfers van de gegevens.