V5 Chemische evenwicht H11

H11; chemische evenwicht 2 situaties Verbranding lucifer Batterij opladen Demo 11.1 NO2 = bruin, N2O4 = kleurloos. 2 NO2  N2O4 T omhoog  meer NO2 T omlaag  meer N2O4 Chemisch evenwicht is een toestand waarbij twee tegenovergestelde reacties dezelfde reactiesnelheid hebben. Concentraties blijven constant bij dezelfde temperatuur. Statisch evenwicht of dynamisch evenwicht Tijd voordat evenwicht is bereikt = insteltijd Bij EVENWICHT is vheen=vterug

H11; chemische evenwicht H2 + CO2  H2O + CO Er is nog 75% H2 in 1 dm3 over bij ev. Bereken alle concentraties. Maken 2 t/m 5 H2 mol CO2 mol H2O mol CO mol t0 (V, B) 0,40 0,30 - Omgezet (T, O) -0,10 +0,10 tev (N, E) 0,20 0,10 [ ] 0,30M 0,20M 0,10M H2 mol CO2 mol H2O mol CO mol t0 (V, B) 0,40 0,30 - Omgezet (T, O) tev (N, E) [ ]

11.3 verdelingsevenwicht Heterogeen evenwicht (reactie aan grensvlak)

Opgave 6 d. 40% in de waterlaag. Let op volumeverhouding is gelijk. Dus 40/(40+60ml)*0,200= 0,080 g (0,40)3 x 0,20= 0,0128 e. 0,200-0,0128= 0,187 g A uit water. 0,187/0,200 x 100%= 94% f. 40/60= 2/3. Dus 100/300* 2/3= 1/ 4,5. Dus 1/ (4,5+1)x 0,200g= 0,036g A in water of 2/3 water/ether. Dus 1,5 keer zoveel in ether. 300/100 x 1,5 =4,5 keer zoveel A in ether. Dus in totaal 1/(1+4,5) x 0,200g= 0,036g A in water. Dus blijft meer inzitten

Opgave 6 g. 10/(10+90) x 0,200g =0,020g (0,1)3 x 0,200g = 0,00020g h. 0,200g-0,00020g= 0,1998g 0,1998g/0,200g=100% i. Uitschudden is een prima methode! Maken 7

Evenwichtsvoorwaarde Situatie 1. 1,00 mol N2O4 Situatie 2. 2,00 mol NO2 Opvallend is dat hetzelfde evenwicht ontstaat bij dezelfde temperatuur T=373K Situatie 1 (mol) Situatie 2 (mol) N2O4 NO2 V 1,00 2,00 T -0,20 +0,40 +0,80 -1,60 N 0,80 0,40

Evenwichtsvoorwaarde N2O4  2 NO2 Concentratiebreuk Evenwichtsvoorwaarde T=373K Situatie 1 (mol) Situatie 2 (mol) N2O4 NO2 V 1,00 2,00 T -0,20 +0,40 +0,80 -1,60 N 0,80 0,40 K 0,20

Evenwichten p A + q B  r C + s D Homogene evenwichten zitten in zelfde fase Heterogene evenwichten in verschillende fases Vaste stoffen en zuivere vloeistoffen worden weggelaten CaCO3(s)  CaO (s) + CO2 (g) Rekenvoorbeeld blz 69 maken en maken t/ 12

Antw exp 11.4 B 5. AgNO3(s) + SCN-  AgSCN(s) + NO3- 6. 3 NaOH(s) + Fe3+(aq)  Fe(OH)3 + 3Na+ C T omhoog, minder [FeSCN2+]. Dus endotherm is naar links D 3. Meer [Fe3+], dus K tijdelijk kleiner. Ev naar rechts. Dus meer [FeSCN] 4. Meer [SCN-], dus K tijdelijk kleiner. Ev naar rechts. Dus meer [FeSCN2+] 5. Dus neemt [SCN-] af, K tijdelijk te groot. Dus ev naar links (minder rood) 6. Dus neemt [Fe3+] af, K tijdelijk te groot. Dus ev naar links (minder rood) 7. Meer [Fe3+], dus K tijdelijk kleiner. Ev naar rechts. Dus meer [FeSCN2+] Meer [SCN-], dus K tijdelijk kleiner. Ev naar rechts. Dus meer [FeSCN2+]

Verschuiven van evenwicht N2O4  2 NO2 T omhoog  meer NO2 Ev verschuift naar endotherme kant Snelheden nemen toe zie 11.15 Katalysator toevoegen, insteltijd bekort Snelheden nemen beide gelijk toe zie 11.16

Verschuiven van evenwicht Concentratie veranderen Meer NO2, dus K tijdelijk groter. Dus ev naar links (andere kant vergelijking) totdat K bereikt is Dus alle concentraties veranderen Volume verkleining (lees concentratieverandering) Stel Volume wordt twee keer zo groot. Concentratie twee keer zo klein. Waarde van concentratiebreuk twee keer zo klein. Dus ev naar rechts (naar kant met meeste deeltjes)

Evenwicht verschuiven Temperatuur Volumeverandering Concentratie Katalysator Hoe maak je een evenwicht aflopend? A  B + C Weghalen/weg laten gaan van één component Bijv C. Dan K te klein, dus A splitst. Aflopende reactie Huiswerk voor do t/m 17 af

oplosbaarheidsprodukt AgCl(s)  Ag+(aq) + Cl-(aq) Ks= [Ag+(aq)]·[Cl-(aq)] = 1,6·10-10 Hoeveel g AgCl kan maximaal oplossen in 1L water van 298 K? Stel Ag+ en Cl- op x en los de vergelijking op X2= 1,6·10-10 dus x= 1,3·10-5 Er lost dus maximaal 1,3·10-5 mol AgCl op. 1,3·10-5 * M=143,3= 1,9·10-3g AgCl

oplosbaarheidsprodukt Bij een bepaalde temperatuur bedraagt de oplosbaarheid van bariumoxalaat, BaC2O4, 0,0781g/L. Bereken de waarde van Ks bij deze temperatuur. Bij een bepaalde temperatuur bedraagt de Ks van CaF2 1,7·10-10. Hieronder zijn de concentraties van Ca2+ en F- vermeld voor twee verschillende oplossingen: 1 [Ca2+] = 3,5·10-4; [F-] = 7,0·10-4 2 [Ca2+] = 2,7·10-9; [F-] = 0,25 Laat door berekening zien dat beide oplossingen verzadigd zijn. Welke van de twee oplossingen bevat de grootste hoeveelheid opgelost CaF2 Bereken hoeveel mol NaF per liter moet worden toegevoegd aan oplossing 1 om daaruit oplossing 2 te krijgen

oplosbaarheidsprodukt 0,0781g/M=225,3= 3,47·10-4 mol/L BaC2O4, dus ook 3,47·10-4 mol/l Ba2+ en 3,47·10-4 mol C2O42-. Ks = [Ba2+]·[C2O42-] = (3,47·10-4 )2=1,19 ·10-7 2.A [Ca2+]·[F-]2 = 3,5·10-4·(7,0·10-4)2=1,7·10-10 = Ks dus verzadigd [Ca2+]·[F-]2 = 2,7·10-9 ·(0,25)2=1,69·10-10 = Ks dus verzadigd 2.B opl A. 3,5·10-4 mol CaF2 2.C 0,25-7,0·10-4= 0,2493 mol F- dus 0,2493 mol NaF