Chemie: thema 2
H2: CHEMISCH EVENWICHT
Aflopende reactie versus evenwichtsreactie
Een chemische reactie met een dubbele reactiepijl / evenwichtspijl is een
evenwichtsreactie. Volgens de kinetica zijn alle reacties omkeerbaar. Bij sommige
reacties treedt de terugreactie bijna niet op. Dat noem je aflopende reacties. Wanneer de
terugreactie wel spontaan optreedt, is het een evenwichtsreactie.
Chemisch evenwicht
Definitie
De chemische evenwichtstoestand wordt bereikt als beide reacties in gelijke mate
verlopen: de snelheid van de heenreactie is gelijk aan de snelheid van de terugreactie.
Het is een dynamisch evenwicht, dat betekent dat de reactie nooit stilvalt.
Grafische voorstellingen
Als je dat dan in een v(t)-, c(t)- of n(t)-grafiek giet bekom je dit:
Opgelet: de snelheid moet hetzelfde zijn om een chemisch evenwicht te hebben, maar
de concentratie of aantal mol niet.
Evenwichtsconstante Kc
Voor een homogene evenwichtsreactie valt de evenwichtsconstante als volgt te
c d
[C]e ·[ D]e
berekenen: Kc = a b
[ A ]e ·[ B]e
De evenwichtswet van Guldberg en Waage stelt dat de evenwichtsconstante van een
homogene evenwichtsreactie de verhouding is van het product van de
evenwichtsconcentraties van de reactieproducten tot het product van de
evenwichtsconcentraties van de reagentia. Elke concentratiefactor is verheven tot een
macht waarvan de exponent overeenkomt met de reactiecoëfficiënt van die stof in de
evenwichtsreactie.
Omzettingsgraad (α) en rendement (η)
De mate waarin een reactie gerealiseerd is, wordt aangeduid met de omzettingsgraad of
het rendement. De omzettingsgraad is:
- de verhouding van de weggereageerde stoefhoeveelheid van een reagens tot de
maximaal mogelijke weggereageerde stofhoeveelheid
- de verhouding van de gevormde stofhoeveelheid van een reactieproduct tot de
maximaal mogelijke gevormde stofhoeveelheid
Δ n werk .
- te berekenen als volgt: α =
Δ nmax .
Het rendement van een reactie is de procentuele uitdrukking van α: η = 100% · α
Een aflopende reactie heeft een omzettingsgraad van 1 en een rendement van 100%. Als
er geen omzetting plaatsvindt, geldt dat de omzettingsgraad (α) = 0 en er een
1
H2: CHEMISCH EVENWICHT
Aflopende reactie versus evenwichtsreactie
Een chemische reactie met een dubbele reactiepijl / evenwichtspijl is een
evenwichtsreactie. Volgens de kinetica zijn alle reacties omkeerbaar. Bij sommige
reacties treedt de terugreactie bijna niet op. Dat noem je aflopende reacties. Wanneer de
terugreactie wel spontaan optreedt, is het een evenwichtsreactie.
Chemisch evenwicht
Definitie
De chemische evenwichtstoestand wordt bereikt als beide reacties in gelijke mate
verlopen: de snelheid van de heenreactie is gelijk aan de snelheid van de terugreactie.
Het is een dynamisch evenwicht, dat betekent dat de reactie nooit stilvalt.
Grafische voorstellingen
Als je dat dan in een v(t)-, c(t)- of n(t)-grafiek giet bekom je dit:
Opgelet: de snelheid moet hetzelfde zijn om een chemisch evenwicht te hebben, maar
de concentratie of aantal mol niet.
Evenwichtsconstante Kc
Voor een homogene evenwichtsreactie valt de evenwichtsconstante als volgt te
c d
[C]e ·[ D]e
berekenen: Kc = a b
[ A ]e ·[ B]e
De evenwichtswet van Guldberg en Waage stelt dat de evenwichtsconstante van een
homogene evenwichtsreactie de verhouding is van het product van de
evenwichtsconcentraties van de reactieproducten tot het product van de
evenwichtsconcentraties van de reagentia. Elke concentratiefactor is verheven tot een
macht waarvan de exponent overeenkomt met de reactiecoëfficiënt van die stof in de
evenwichtsreactie.
Omzettingsgraad (α) en rendement (η)
De mate waarin een reactie gerealiseerd is, wordt aangeduid met de omzettingsgraad of
het rendement. De omzettingsgraad is:
- de verhouding van de weggereageerde stoefhoeveelheid van een reagens tot de
maximaal mogelijke weggereageerde stofhoeveelheid
- de verhouding van de gevormde stofhoeveelheid van een reactieproduct tot de
maximaal mogelijke gevormde stofhoeveelheid
Δ n werk .
- te berekenen als volgt: α =
Δ nmax .
Het rendement van een reactie is de procentuele uitdrukking van α: η = 100% · α
Een aflopende reactie heeft een omzettingsgraad van 1 en een rendement van 100%. Als
er geen omzetting plaatsvindt, geldt dat de omzettingsgraad (α) = 0 en er een
1
