Transcript Soorten evenwichten

5 Havo
Soorten mengsels
 Homogeen mengsel  het mengsel heeft overal
dezelfde samenstelling  de verschillende stoffen zijn
niet te zien  een gasmengsel of een oplossing
(mengsel is helder, je kunt er doorheen kijken)
 Heterogeen mengsel  het mengsel heeft niet overal
dezelfde samenstelling  de verschillende stoffen zijn
te onderscheiden  mengsel van gassen/vloeistoffen
met vaste stoffen (mengsel is troebel, je kunt er niet
doorheen kijken)
Verdelingsevenwicht
 Een stof die zich gaat verdelen over twee vloeistoffen
die niet mengen.
 Bv: Water en olie, waaraan jood wordt toegevoegd. De
jood gaat zich verdelen over de olie en het water.
 Evenwichtsvoorwaarde:
 Waarbij A de opgeloste stof is, en x en y de
oplosmiddelen
Heterogene Evenwichten
 Een evenwicht waarbij de stoffen zich in verschillende
fasen bevinden.
 Vaste stoffen komen niet terug in de
evenwichtsvoorwaarde (concentratie is niet van
invloed op de reactie)
 CaF2(s)  Ca2+(aq) + 2F-(aq)
Verschuiving van het evenwicht
 De ligging van het evenwicht hangt o.a. af van de
temperatuur en de druk.
 Bepalen van de verplaatsing:
 Reactievergelijking:
 3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)
 Evenwichtsvoorwaarde:
 .
Verschuiving van het evenwicht
1. Toevoegen reagens (beginstoffen)
1.
1.
- Bv: H2  evenwicht naar rechts.
2. Toevoegen reactant (reactieproduct)
2.
1.
- Bv: NH3  evenwicht naar links
Verlagen van druk
3.
1.
Evenwicht verschuift naar de kant met de meeste mol gas
(in dit geval links).
4. Verkleinen van volume
1.
Evenwicht verschuift naar de kant met de minste mol gas
(in dit geval rechts).
5. Verlagen temperatuur
1.
Evenwicht verschuift naar de kant waar energie wordt
vrijgegeven dus de exotherme kant (in dit geval naar rechts)
Veranderen concentraties
 Evenwichtsvoorwaarde:
 Toevoegen H2  grotere noemer  teller ook groter
evenwicht naar rechts
 Toevoegen NH3  grotere teller - noemer ook
groter  evenwicht naar links
Druk en volume
 Verlagen druk  deeltjes verder uit elkaar, minder
deeltjes per liter. Dit wordt tegengewerkt door het
evenwicht, die dus meer deeltjes wil produceren
(zodat je weer evenveel deeltjes per liter krijgt).
Evenwicht verschuift naar de kant met de meeste
deeltjes (in dit geval dus links)
 Verlagen volume  deeltjes dichter bij elkaar, meer
deeltjes per liter, wat weer wordt tegengewerkt door
het evenwicht, die dus minder deeltjes wil produceren.
Het evenwicht verschuift naar de kant met de minste
deeltjes (in dit geval dus rechts)
Temperatuur
 Bij toevoegen van energie (verhogen temperatuur) wil de
reactie dit tegenwerken, en dus de energie opnemen. De
endotherme reactie krijgt de overhand
 Bij wegnemen van energie (verlagen van temperatuur) zal
de reactie energie produceren, de exotherme reactie krijgt
de overhand.
 Zie de exponenten in de evenwichtsvoorwaarde:
 Endotherm of exotherm? Zie Binas 51
 Temp stijgt, K stijgt  reactie naar rechts is endotherm
 Temp stijgt, K daalt  reactie naar rechts is exotherm
Opgaven
Stikstofmonooxide
Als je stikstof en zuurstof bij hoge temperatuur in een gesloten ruimte
mengt stelt zich een chemisch evenwicht in waarbij stikstofmonooxide
gevormd wordt.
17 Geef de reactievergelijking van dit evenwicht.
18 Geef de evenwichtsvoorwaarde die bij dit evenwicht hoort.
19 Leg met behulp van de evenwichtsvoorwaarde uit wat er met de ligging
van dit evenwicht zal gebeuren als aan dit mengsel extra
stikstofmonooxide wordt toegevoegd.
20 Schets in een grafiek hoe de concentraties van de in dit evenwicht
betrokken stoffen zullen veranderen na het toevoegen van extra
stikstofmonooxide.
21 Leg met behulp van de evenwichtsvoorwaarde uit wat er met de ligging
van het evenwicht zal gebeuren als het mengsel wordt samengeperst.
22 Leg met behulp van de evenwichtsvoorwaarde uit wat er gebeurd met
de evenwichtsligging als het mengsel wordt gekoeld.
23 Leg uit welke van de twee reacties (de heengaande of de teruggaande
reactie) de endotherme reactie is.
Antwoorden
17 N2 (g) + O2 (g)  2NO (g)
20:
18 K = [NO]2 / {[N2]·[O2]}
19 extra NO [NO] wordt groter  Concentratie breuk wordt groter 
K<concentratie breuk  Om evenwicht te herstellen moet de concentratie
breuk kleiner worden  De [N2] en [O2] worden groter terwijl [NO] kleiner
wordt. Dus evenwicht verschuift naar links
 21 Volume verkleinen  Alle concentraties worden kleiner 
Concentratiebreuk verandert niet (Stel concentraties worden 2x zo groot. De
teller wordt 2 tot de macht 2 maal zo groot, dus 4 maal zo groot. De noemer
wordt 2 maal 2 keer zo groot, dus ook 4 maal zo groot.). K=concentratiebreuk,
dus evenwicht is niet verstoord.
 22 Reactiemengsel koelen  Concentraties veranderen niet, de waarde van K
wordt kleiner  K< concentratiebreuk  Om evenwicht te herstellen moet de
concentratie breuk kleiner worden  De [N2] en [O2] worden groter terwijl
[NO] kleiner wordt. Dus evenwicht verschuift naar links.
 23 Bij een lagere temperatuur is de exotherme reactie in het voordeel. Bij een
lagere temperatuur is de reactie naar links in het voordeel. Dus de reactie naar
links is de exotherme reactie en de reactie naar rechts is de endotherme reactie.