V3AG SK NOVA katern les 7 - 3.2 Reactiesnelheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

NOVA katern 

Paragraaf 3.2

Les 7 : Reactiesnelheid

Nodig: schrift en rekenmachine 

VWO

Planning

- woensdag 3 juni - Lesson-up-les 7: 

- vrijdag 5 juni - vragenuur over katern 

- woensdag 10 juni - online toets over katern H2.2 + H3.1 + H3.2 

 

KLASCODE voor alle lesson-up-lessen: qnnbu

Practicum reactiesnelheid

Hierna volgen
10 vragen over
de reactie van kalk en azijnzuur

Tijdens het practicum trad deze reactie op:
kalk (s) + azijnzuur (aq) -> koolstofdioxide (g) + water (l) + calciumacetaat (aq)

Naar welke stof keek je om de reactiesnelheid te bepalen?

1. het verdwijnen van kalk
2. het verdwijnen van azijnzuur
3. het ontstaan van koolstofdioxide
4. het ontstaan van calciumacetaat

Deel A: Azijn is een oplossing van de stof azijnzuur.

In welke oplossing is de concentratie azijnzuur het hoogste?

1. 100 mL azijn
2. 100 mL verdunde azijn (50 mL azijn gemengd met 50 mL water)

Deel A: In welke oplossing ontstonden de meeste gasbelletjes?

1. azijn
2. verdunde azijn
3. in beide oplossingen evenveel

Deel A: Wat is de invloed van de concentratie azijnzuur op de hoeveelheid gasbelletjes?

1. een hogere concentratie azijnzuur --> minder belletjes
2. een hogere concentratie azijnzuur --> meer belletjes
3. concentraties azijnzuur -> geen invloed op de hoeveelheid belletjes

Deel A: Wat is de invloed van de concentratie op de reactiesnelheid?

1. lagere concentratie azijnzuur --> reactie verloopt sneller
2. hogere concentratie azijnzuur --> reactie verloopt sneller
3. concentraties azijnzuur -> geen invloed op de reactiesnelheid

Deel B: In welke oplossing ontstonden de meeste gasbelletjes?

1. warme oplossing van azijnzuur
2. koude oplossing van azijnzuur
3. in beide oplossingen evenveel

Deel B: Wat is de invloed van de temperatuur op de reactiesnelheid?

1. koude oplossing --> reactie verloopt sneller
2. warme oplossing --> reactie verloopt sneller
3. temperatuur -> geen invloed op reactiesnelheid

Deel C: In welke oplossing ontstaan de meeste belletjes?

1. met verkruimelde schaal
2. met hele schaal
3. in beide oplossingen evenveel

Deel C: Met verdelingsgraad wordt aangegeven hoe fijn een stof is verdeeld. Als de verdelingsgraad groter is, is de stof fijner verdeeld.

Wanneer is de verdelingsgraad het grootste?

1. hele eierschaal
2. eierschaal in een paar grote stukken
3. verkruimelde eierschaal

Deel C: Wat is de invloed van de verdelingsgraad op de reactiesnelheid?

1. kleinere verdelingsgraad --> grotere reactiesnelheid
2. grotere verdelingsgraad --> grotere reactiesnelheid
3. verdelingsgraad --> geen invloed op reactiesnelheid

De snelheid van reacties

De reactiesnelheid is:

•  de hoeveelheid beginstof die per seconde verdwijnt 
  of
• de hoeveelheid reactieproduct die per seconde wordt gevormd

5 factoren die van invloed zijn op de reactiesnelheid:

• Concentratie
• Verdelingsgraad
• aanwezigheid van een Katalysator
• Soort stof 
• Temperatuur

Verklaring op micro-niveau

We gaan nu op deeltjes niveau verklaren waarom
 de 5 factoren  invloed hebben op de reactiesnelheid.

Daarvoor maken we gebruik van het botsende-deeltjes model

Botsende-deeltjes model

Moleculen zijn voortdurend in beweging en botsen tegen elkaar.

Als de moleculen met de juiste snelheid en in de juiste richting tegen elkaar botsen:

• worden de bindingen tussen de atomen in de moleculen verbroken
• kunnen de atomen nieuwe bindingen vormen
• er ontstaan nieuwe moleculen
  

Een effectieve botsing = 

een botsing waarbij nieuwe moleculen ontstaan.

Als de moleculen te weinig snelheid hebben of niet in de juiste richting botsen dan blijven de moleculen intact. 

(= niet-effectieve botsing)

Welke afbeelding geeft een effectieve botsing weer?

1. 
2. 
3. 

Reactiesnelheid

Hoe meer effectieve botsingen er per seconde plaats vinden, hoe sneller de reactie verloopt.

Met dit botsende-deeltjes model gaan we de invloed van de 5 factoren verklaren.

Concentratie

(aantal gram stof per liter)

lagere concentratie

hogere concentratie -> meer deeltjes aanwezig per liter -> meer effectieve botsingen per seconde

Verdelingsgraad

(hoe fijn een stof is verdeeld)

Vergelijk het oppervlak in de verschillende situaties

Verdelingsgraad

Bij een chemische reactie met twee of meer beginstoffen is het belangrijk dat de stoffen goed met elkaar in contact komen.

fijner verdeelde stof --> grotere verdelingsgraad
--> groter contactoppervlak 

Hoe groter het contactoppervlak, hoe meer effectieve botsingen er per seconde kunnen plaatsvinden.

 Katalysator

Bekijk het filmpje op de volgende dia en beantwoord daarna 3 vragen.

Met welk model kan je de werking van een katalysator uitleggen?

1. energie diagram
2. botsende-deeltjes model

IJzer kan met water en zuurstof reageren tot roest.

Geef de reactievergelijking.
De formule van roest is:

FeO​3​​H​3​​(s)

Roesten is een langzame reactie. Zout katalyseert de reactie. Daarom moet je in de winter, als er zout is gestrooid, je fietsketting extra beschermen tegen roesten.

Leg uit hoe je de ketting van je fiets kunt beschermen tegen roesten.

Soort stof

Stoffen die op elkaar lijken (bijvoorbeeld metalen) kunnen met een verschillende snelheid reageren.

Als je het metaal magnesium verhit met een brander verbrandt het snel met fel wit licht.

Het metaal ijzer verbrandt niet als je het verhit met een brander, maar gloeit alleen.

Temperatuur

lagere temperatuur

hogere temperatuur -> de deeltjes bewegen sneller -> botsen vaker -> meer effectieve botsingen per seconde

lagere temperatuur

hogere temperatuur -> de deeltjes bewegen sneller -> botsen harder -> meer effectieve botsingen per seconde

Temperatuur

Vuistregel:
--> bij een verhoging van de temperatuur met 10 graden Celcius --> wordt de reactiesnelheid 2x zo groot.

Sleep naar elke situatie de factor die van invloed is. 

Katalysator

Verdelingsgraad

Concentratie

De volgende drie vragen gaan over de vorming van het gas waterstofchloride (HCl).

Geef de vergelijking van de reactie tussen waterstof en chloor.

Bereken hoeveel moleculen waterstofchloride er per seconde per milliliter worden gevormd.

H​2​​(g)+Cl​2​​(g)−>2HCl(g)

1. 6,0⋅10​19​​
2. 6,0⋅10​18​​
3. 6,0⋅10​17​​
4. 12,0⋅10​18​​

Hoeveel botsingen zijn er per seconde per milliliter als de reactie wordt uitgevoerd bij een temperatuur die 10 graden Celsius lager is?

1. 2,0⋅10​19​​
2. 2,0⋅10​21​​
3. 1,0⋅10​20​​
4. 1,0⋅10​21​​

De laatste 5 vragen gaan over de ontleding van waterstofperoxide.

Waterstofperoxide wordt vaak gebruikt in blondeermiddelen.

waterstofperoxide=H​2​​O​2​​(aq)

Geef de reactievergelijking voor de ontleding van waterstofperoxide. De reactieproducten zijn zuurstof en water.

waterstofperoxide=H​2​​O​2​​(aq)

Pierre en Anne onderzoeken de ontleding van waterstofperoxide. In een experiment zetten zij een waterstofperoxide oplossing met een concentratie van 0,68 g/L in het daglicht. Hierdoor gaat de waterstofperoxide ontleden. De afname van de waterstofperoxide concentratie is weergegeven in de grafiek hiernaast. De tijd waarin de helft van de waterstofperoxide is ontleed noem je de halveringstijd.
Schat uit de grafiek de halveringstijd voor de ontleding.

1. 500 min
2. 650 min
3. 1300 min
4. 1500 min

De halveringstijd voor de ontleding van waterstofperoxide is 650 min.

Bereken de waterstofperoxide concentratie na 65 uur.

1. 0,113 g/L
2. 0,068 g/L
3. 0,0106 g/L
4. ik weet niet hoe ik dit moet berekenen

Hoe kan je uit de grafiek afleiden dat de reactiesnelheid steeds verder afneemt tijdens de proef?

Kies 2 van de 4 antwoorden!

1. De grafiek gaat naar beneden.
2. De grafiek wordt steeds minder stijl
3. De concentratie waterstofperoxide wordt steeds kleiner
4. De concentratie waterstofperoxide neemt steeds minder snel af

Leg uit waarom het zo lang duurt voordat alle waterstofperoxide gereageerd heeft.

Leren uit de katern: blz 99 t/m 101

 

in de volgende dia ga je verder met de evaluatie.

Schrijf drie dingen op die je deze les hebt geleerd.

Schrijf één of twee dingen op die je deze les nog niet zo goed hebt begrepen.

EINDE