Transcript Evenwichtsvoorwaarde

Havo 5
Evenwichtsreactie
 Reactie die omkeerbaar is
 Heengaande en teruggaande reactie
 In evenwicht zijn beide reactiesnelheden gelijk aan
elkaar
Concentratiebreuk
 De ligging van het evenwicht is o.a. afhankelijk van de
concentraties van de stoffen.
 Algemene regel:
 pA + qB rC + sD
.
Voorbeeld
 Methaan (CH4) reageert met stoom tot waterstofgas en
koolstofmonoxide.
 1. Stel een reactievergelijking op
 CH4 + H2O  3 H2 + CO
 2. Zet de stoffen voor de pijl onder de deelstreep, en de
stoffen na de pijl boven de deelstreep, en maak van de
+ een x:
.
 3. Zet de coëfficienten als exponent boven de stoffen:
.
Evenwichtsvoorwaarde
 Zodra het evenwicht is ingesteld, verandert de
concentratiebreuk niet meer. Hij blijft dus constant.
De evenwichtsvoorwaarde is dan:
 Er is evenwicht zodra de concentratiebreuk gelijk is
aan K.
Evenwichtsconstante
 De evenwichtsvoorwaarde luidt:
 De waarde K heet de evenwichtsconstante.
 De evenwichtsconstante is alleen afhankelijk van de
temperatuur.
Rekenvoorbeeld
 Men voegt 2,50 mol koolstofmonoxide, 3,00 mol
zuurstofgas en 4,00 mol koolstofdioxide bij elkaar in
een vat van 10,0 l waardoor zich volgend evenwicht
instelt:
 2 CO + O2  2 CO2
 Bij evenwicht blijkt er nog 2,00 mol zuurstofgas in het
vat aanwezig te zijn.
 Bereken de evenwichtsconstante.
Concentratiebreuk
K= ?
1. Stel/schrijf de reactievergelijking op
 2 CO + O2  2 CO2
2. Zet de stoffen links van de pijl onder de deelstreep,de
stoffen rechts van de pijl boven de deelstreep, verander
de + in een x en zet de coëfficiënten als exponent bij de
stoffen:
Mol
 Bereken de eindhoeveelheden van de stoffen in mol
met behulp van een reactietabel
Stof
2 CO O2
Begin
2,50
2 CO2
3,00 4,00
Reactie
Eind
Stof
2 CO O2
Begin
2,50
2 CO2
3,00 4,00
Reactie -2,00 -1,00 +2,00
2,00
Stof
Begin
Reactie
Eind
Eind
2 CO
2,50
-2,00
0,50
O2
3,00
-1,00
2,00
2,00
2 CO2
4,00
+2,00
6,00
Concentraties
 Bereken de concentraties van de eindhoeveelheden in
mol /L (dus aantal mol delen door het aantal liter)
 Volume = 10 L
 Concentraties:



CO= 0,50 mol/10 L = 0,05 mol/L
O2 = 2,00 mol/10L = 0,20 mol/L
CO2 = 6,00 mol/10L = 0,60 mol/L
Invullen & Oplossen
 Concentraties:



CO = 0,05 mol/L
O2 = 0,20 mol/L
CO2 = 0,60 mol/L
Stappen
Reactievergelijking
2. Concentratiebreuk (Zet de stoffen links van de pijl onder de
1.
deelstreep,de stoffen rechts van de pijl boven de deelstreep, verander de + in
een x en zet de coëfficiënten als exponent bij de stoffen)
3. Eindconcentraties (eerst in mol, dan delen door het aantal
liters)
4. Invullen & Oplossen (concentraties invullen in de
concentratiebreuk en uitrekenen)
Voorbeeld 2
 Als je waterstofgas en jooddamp bij elkaar brengt stelt zich
een evenwicht in,waarbij waterstofjodide ontstaat. In een
gesloten vat worden een hoeveelheid waterstofgas en
jooddamp gemengd. Na verloop van tijd wordt de
samenstelling van het mengsel gemeten. De concentraties
van de stoffen zijn:
 [H2] = 0,31 mol/L
 [I2 (g)] = 0,85 mol/L
 [HI (g)] = 2,20 mol/L
De evenwichtsconstante voor dit evenwicht is K= 20
 Bereken de waarde van de concentratiebreuk.
 Heeft het evenwicht zich al ingesteld? Leg je antwoord uit.
Antwoord
 Reactievergelijking:
 H2 (g) + I2 (g)  2HI (g)
 Concentratiebreuk:
 Eindconcentraties: (zijn gegeven)
 [H2] = 0,31 mol/L, [I2] = 0,85 mol/L, [HI] = 2,20 mol/L
 Invullen & Oplossen:
 Er is evenwicht als K=conc breuk, dat is niet zo, dus het
evenwicht heeft zich nog niet ingesteld.
VWO: rekenen zonder eind
 In een reactieruimte met een volume van 500 ml wordt
20 gram koolstof en 0,200 mol koolstofdioxide
samengebracht. Hierbij ontstaat koolstofmonooxide.
De temperatuur is 500 K
 Bereken de koolstofmonooxideconentratie na instellen
van het evenwicht.
Stof
Begin
Reactie
Eind
CO2
0,200
-x
0,200-x
2 CO
0,00
+2x
-2x
VWO: rekenen zonder eind
Stof
Begin
Reactie
Eind
CO2
0,400
-x
0,400-x
2 CO
0,00
+4x
+4x