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 1. Stel een reactievergelijking op 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 Stof 2 CO O2 2 CO2 Begin 2,50 3,00 4,00 Reactie -2,00 -1,00 +2,00 Bereken de eindhoeveelheden van de stoffen in mol met behulp van een reactietabel Stof 2 CO O2 2 CO2 Begin 2,50 3,00 4,00 Reactie Eind 2,00 Stof 2 CO O2 2 CO2 Begin 2,50 3,00 4,00 Reactie -2,00 -1,00 +2,00 Eind 2,00 Stof 2 CO O2 2 CO2 Begin 2,50 3,00 4,00 Reactie -2,00 -1,00 +2,00 Eind 0,50 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

Stappen Reactievergelijking Concentratiebreuk (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) Eindconcentraties (eerst in mol, dan delen door het aantal liters) 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: Concentratiebreuk: 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 CO2 2 CO Begin 0,200 0,00 Reactie -x +2x Eind 0,200-x -2x

VWO: rekenen zonder eind Stof CO2 2 CO Begin 0,400 0,00 Reactie -x +4x Eind 0,400-x