6.4 Rekenen aan evenwichten

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

6.4 Rekenen aan evenwichten

Leerdoelen

• Ik kan rekenen aan concentratie in een evenwichtsreactie m.b.v. een BOE-schema.  
  
• Ik kan de grafiek tekenen van een evenwichtsreactie waarbij de concentraties tegen de tijd worden uitgezet.  
  
• Ik kan de evenwichtsvoorwaarde opstellen (met concentraties en druk).   
  
• Ik kan de evenwichtsvoorwaarde berekenen.   
  

BOE-tabel

Begin (mol)

Omzetting (mol)

Evenwicht/eind (mol)

Hoe zie je aan de grafiek dat het evenwicht zich heeft ingesteld?

Concentratiebreuk

• Metingen waarbij een verband is tussen de beginstoffen en de reactieproducten
• Concentratiebreuk bij een evenwicht
• Product van de reactieproducten delen door het product van de beginstoffen
• Coëfficiënten worden een exponent in de vergelijking

Q​c​​=​N​2​​(g)⋅H​2​​(g)​3​​​​NH​3​​(g)​2​​​​

Rekenen met aan een evenwicht: 

de concentratiebreuk (Q) & evenwichtsconstante (k)

Als het evenwicht is ingesteld verandert de evenwichtsconstante K niet meer

Evenwichtsconstante

• Concentraties bij evenwicht worden ingevuld blijft de uitkomst altijd gelijk.
• K = evenwichtsconstante (de waarde van de breuk blijft gelijk).
• Als K = Qc (dan is er evenwicht)
• K is wel temperatuurafhankelijk. 
• Alleen stoffen in de breuk die kunnen variëren in concentratie

In een methaanzuuroplossing heerst het volgende evenwicht:

HCOOH(aq) <-> H⁺(aq) + HCOO^-(aq)

_{Sleep de moleculen naar de juiste plek in de evenwichtsvoorwaarde:}

K=​​​​​

-------------------------------

[ <font>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</font>]

[ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;]

<div><br></div>[ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;]<br><div>^<br></div>

[H⁺_(aq)]

[HCOO^-_(aq)]

[HCOOH_(aq)]

K berekenen

1. Van een evenwicht maak je eerst de reactievergelijking.                 (De coëfficiënten geven de molverhouding aan!)
2. Daarna maak je een omzettingstabel (BOE!).                                           (Vanuit de tabel kun je de concentraties invullen)
3. Vervolgens maak je de concentratiebreuk.
4. Vul de concentraties in, en bereken de K.

Voorbeeldopgave 4

In een reactievat van 10,0 L worden bij een bepaalde temperatuur en druk 2,0 mol stikstof en 4,0 mol waterstof gebracht. Na het instellen van het evenwicht blijkt er 1,0 mol ammoniak zijn ontstaan.

Rekenen aan evenwichten

Werken met de BOE en BOEC tabel:

	H 2	N 2	NH 3
Begin	4,0 mol	2,0 mol	0 mol
Omzetting
Evenwicht			1,0 mol
Concentratie

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

Rekenen aan evenwichten

Werken met de BOE en BOEC tabel:

	H 2	N 2	NH 3
Begin	4,0 mol	2,0 mol	0 mol
Omzetting	- 3 * 0,5 mol	- 1 * 0,5 mol	+ (2 * 0,5 mol)
Evenwicht			1,0 mol
Concentratie

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

Rekenen aan evenwichten

Werken met de BOE en BOEC tabel:

	H 2	N 2	NH 3
Begin	4,0 mol	2,0 mol	0 mol
Omzetting	- 1,5 mol	- 0,5 mol	+ (2 * 0,5 mol)
Evenwicht	2,5 mol	1,5 mol	1,0 mol
Concentratie

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

Rekenen aan evenwichten

Werken met de BOE en BOEC tabel:

	H 2	N 2	NH 3
Begin	4,0 mol	2,0 mol	0 mol
Omzetting	- 1,5 mol	- 0,5 mol	+ (2 * 0,5 mol)
Evenwicht	2,5 mol	1,5 mol	1,0 mol
Concentratie	2,5 mol / 10 L = 0,25 mol/L	1,5 mol / 10 L = 0,15 mol/L	1,0 mol / 10 L = 0,10 mol/L

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

Evenwichtsvoorwaarde

Wat is nog lastig/ waar heb je hulp bij nodig?

Aan de slag

H: 34

B: 30 t/m 33, 35

V: -