Rekenen aan evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Rekenen 

aan

evenwichten

Leerdoelen

• Je leert wat wordt bedoeld met de evenwichtsvoorwaarde en de evenwichtsconstante.
• Je leert om m.b.v. de de evenwichtsvoorwaarde te beredeneren of een evenwicht al is bereikt.
• Je leert om m.b.v. een BOE tabel concentraties in evenwicht te berekenen.

Deze les

• Uitleg evenwichtsvoorwaarde
• Uitleg BOE-tabel

Binas 37B

Binas 37B + 51

Evenwichtsvoorwaarde

• Alleen gassen en oplossingen kunnen een concentratie hebben.
• Alleen stoffen in deze fasen komen dus in de concentratiebreuk en dus de evenwichtsvoorwaarde!

Evenwichtsconstante (K)

• Afhankelijk van temperatuur.
• Binas 51 geeft een aantal evenwichtsconstanten bij verschillende temperaturen.
• Een grote K betekent dat het evenwicht sterk rechts ligt: concentraties van producten zijn hoger dan van de beginstoffen.

In het volgende filmpje wordt het opstellen van de evenwichtsvoorwaarde nog eens uitgelegd.

Even oefenen

Maak opgaven 9 en 10 in je boek.

In het volgende filmpje wordt het rekenen met de BOE tabel nog eens uitgelegd.

Even oefenen

Maak opgaven 11, 13, 14 in je boek.

Energiediagram 

• Endotherm: chemische energie neemt toe.
• Activeringsenergie (Eact) nodig.
• Reactiewarmte (delta E) is energieverschil. 

Energiediagram 

• Exotherm: chemische energie neemt af.
• Activeringsenergie (Eact) nodig.
• Reactiewarmte (delta E) is energieverschil. 

vorming van NaCl      ontleding van NaCl

4a

• Reactievergelijking: 2 NO₂(g) → N₂O₄(g)
  
• ΔE = Ev(reactieproducten) − Ev(beginstoffen)
  
• Ev(NO₂) = +0,332∙10⁵ J mol⁻¹        (Binas tabel 57A)
• Ev(N₂O₄) = +0,111∙10⁵ J mol⁻¹        (Binas tabel 57A)
• ΔE = (1 ∙ Ev(N₂O₄)) − (2 ∙ Ev(NO₂))
  
• ΔE = (1 × +0,111∙10⁵) − (2 × +0,332∙10⁵) = −0,553∙10⁵ J mol⁻¹ N₂O₄(g)
• Het teken voor de reactiewarmte is negatief. Het is dus een exotherme reactie

4b

• Reactievergelijking: 2 KClO₃(s) → 2 KCl(s) + 3 O₂(g)
  
• Ev(KClO₃) = −3,98∙10⁵ J mol⁻¹        (Binas tabel 57A)
• Ev(KCl) = −4,37∙10⁵ J mol⁻¹              (Binas tabel 57A)
• Ev(O2) = 0 J mol⁻¹                                 (O₂ is een element)
• ΔE = (2 × −4,37∙10⁵+ 3×0)  − (2 × −3,98∙10⁵) =  −0,78∙10⁵ J per 2 mol KClO₃
• Per mol KClO3 is de reactiewarmte dus: −0,78∙10⁵ : 2= −0,39∙10⁵ J mol⁻¹
• Het teken voor de reactiewarmte is negatief. Dus een exotherme reactie.
  

4c (vervolg)

• Reactievergelijking: 2 C₂H₆(g) + 7 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 6 H₂O(l)
• ΔE = (4 · Ev(CO₂) + 6 · Ev(H₂O(l))) − (2 · Ev(C₂H₆) + 7 · Ev(O₂))
  
• ΔE = (4 × −3,935∙10⁵ + 6 × −2,86∙10⁵) − (2 × −0,84∙10⁵ + 7 × 0)
• ΔE = −31,22∙10⁵ J per 2 mol ethaan
  
• dus: ΔE = −31,22∙10⁵ : 2= −15,61∙10⁵ J mol⁻¹ ethaan
• Het teken voor de reactiewarmte is negatief. Het is dus een exotherme reactie.

4d

• Reactievergelijking: 8 SO₃(g) → S₈(s) + 12 O₂(g)
  
• Ev(S₈) = 0 J mol⁻¹                           (S₈ is een element)
• Ev(O₂) = 0 J mol⁻¹                            (O₂ is een element)
• Ev(SO3) = −3,96∙10⁵ J mol⁻¹        (Binas tabel 57A)

• ΔE = (1×0 + 12×0) − (8 × −3,96∙10⁵) = +31,84∙105 J mol⁻¹ S₈
  
• Het teken voor de reactiewarmte is positief. Het is dus een endotherme reactie.

4e

• Reactievergelijking: 4 FeO(s) + O₂(g) → 2 Fe₂O₃(s)
  
• ΔE = Ev(reactieproducten) − Ev(beginstoffen)
  
• Ev(Fe₂O₃) = −8,24∙10⁵ J mol⁻¹              (Binas tabel 57A)
• Ev(FeO) = −2,72∙10⁵ J mol⁻¹                   (Binas tabel 57A)
• Ev(O₂) = 0 J mol⁻¹                                      (O₂ is een element)