Scheikunde H5 Evenwichten
§1 Omkeerbare reacties
Omkeerbaarheid bij oplossen en indampen
• NaCl (s) (oplossen) Na (aq) + Cl (aq) Na (aq) + Cl (aq) (indampen) NaCl
(s)
• de oplos- en indampreactie geven omkeerbare reacties weer, de hoeveelheid water bepaalt
of het vrij bewegende ionen zijn of een vaste stof in kringlopen kom je vaak omkeerbare
reacties tegen
Verzadigde oplossing (T45B): als de maximale hoeveelheid die oplost van een stof bereikt is,
als je nog meer probeert op te lossen, blijft het als een vaste stof op de bodem liggen
Hard water
Bij de vorming van hard water reageert koolzuurhoudend regenwater met kalksteen uit de bodem
tot een calciumwaterstofcarbonaatoplossing. Dit harde water kan als drinkwater in huishoudens
gebruikt worden en bij verhitting slaat het calciumcarbonaat weer neer: omgekeerde reactie. De
drijfveer voor de reactie is de temperatuur, bij elke temperatuur is er een bepaalde balans tussen
beide reacties.
Water en waterstof
Als je water ontleedt ontstaan de 2 gassen zuurstof en waterstof (knalgas) en wanneer je de
reactieproducten weer met elkaar laat regeren, ontstaat een korte knal en water: omkeerbare
reactie. Als je water verhit tot 373K gaat het koken en wordt het waterdamp, als je waterdamp
verhit tot 2000K ontstaat een gasmengsel van waterdamp, waterstof en zuurstof bij die
temperatuur lopen beide reacties ⥂..
Evenwicht
Als de heen- en teruggaande reacties met dezelfde snelheid verlopen veranderen de
concentraties niet meer (dynamisch evenwicht); beide reacties verlopen.
Insteltijd ti is de tijd die verloopt tot evenwicht bereikt is, je kunt die verkorten door bijvoorbeeld
een katalysator.
• voorbeeld: 2NO2 (g) N2O4 (g) en N2O4 (g) 2NO2 (g)
Bij kamertemperatuur wordt in het begin alleen N 2O4 omgezet in NO2, dus de concentratie N2O4
neemt af terwijl die van
NO2 toeneemt waardoor de reactiesnelheid van de omzetting van N 2O4 in NO2 afneemt en die
van de omgekeerde reactie
toeneemt, deze afname en toename gaan door totdat er evenveel N 2O4 in NO2 wordt omgezet
als omgekeerd, dan is er
een evenwicht.
Concentratiebreuk
Alleen bij opgeloste deeltjes en bij gassen is er een concentratie, bij zuivere vaste stoffen niet. Je
kunt berekeningen op evenwichtsreacties uitvoeren met de concentratiebreuk Qc: Qc = [C(g)]c ·
[D(g)]d : [A(g)]a · [B(g)]b
In de concentratiebreuk staan alleen gassen en opgeloste deeltjes, in de teller de rechtse deeltjes
en in de noemer de linkse en de coëfficiënten komen in de macht te staan, wanneer het
evenwicht andersom is, is Qc dit ook Q’c.
Endotherm: energie nodig. Exotherm: ontstaat energie.
Kristalwater is water dat in het kristalrooster is ingebouwd.
5.2 Homogene mengsels en homogene evenwichten
Homogeen: alle stoffen zitten in dezelfde fase
Homogeen evenwicht: alle stoffen komen in dezelfde fase voor; alle concentraties komen in de
concentratiebreuk
De evenwichtsvoorwaarde (T51)
Bij evenwichten veranderen de concentraties niet meer en heeft Q c een vaste concentratie
bereikt; evenwichtsconstante Kc
Die waarde veranderd alleen als de temperatuur veranderd, per temperatuur is dus een bepaalde
waarde.
Er zijn 3 mogelijkheden als je Qc met Kc vergelijkt;
Qc = Kc het reactiemengsel is in evenwicht; evenwichtsvoorwaarde
§1 Omkeerbare reacties
Omkeerbaarheid bij oplossen en indampen
• NaCl (s) (oplossen) Na (aq) + Cl (aq) Na (aq) + Cl (aq) (indampen) NaCl
(s)
• de oplos- en indampreactie geven omkeerbare reacties weer, de hoeveelheid water bepaalt
of het vrij bewegende ionen zijn of een vaste stof in kringlopen kom je vaak omkeerbare
reacties tegen
Verzadigde oplossing (T45B): als de maximale hoeveelheid die oplost van een stof bereikt is,
als je nog meer probeert op te lossen, blijft het als een vaste stof op de bodem liggen
Hard water
Bij de vorming van hard water reageert koolzuurhoudend regenwater met kalksteen uit de bodem
tot een calciumwaterstofcarbonaatoplossing. Dit harde water kan als drinkwater in huishoudens
gebruikt worden en bij verhitting slaat het calciumcarbonaat weer neer: omgekeerde reactie. De
drijfveer voor de reactie is de temperatuur, bij elke temperatuur is er een bepaalde balans tussen
beide reacties.
Water en waterstof
Als je water ontleedt ontstaan de 2 gassen zuurstof en waterstof (knalgas) en wanneer je de
reactieproducten weer met elkaar laat regeren, ontstaat een korte knal en water: omkeerbare
reactie. Als je water verhit tot 373K gaat het koken en wordt het waterdamp, als je waterdamp
verhit tot 2000K ontstaat een gasmengsel van waterdamp, waterstof en zuurstof bij die
temperatuur lopen beide reacties ⥂..
Evenwicht
Als de heen- en teruggaande reacties met dezelfde snelheid verlopen veranderen de
concentraties niet meer (dynamisch evenwicht); beide reacties verlopen.
Insteltijd ti is de tijd die verloopt tot evenwicht bereikt is, je kunt die verkorten door bijvoorbeeld
een katalysator.
• voorbeeld: 2NO2 (g) N2O4 (g) en N2O4 (g) 2NO2 (g)
Bij kamertemperatuur wordt in het begin alleen N 2O4 omgezet in NO2, dus de concentratie N2O4
neemt af terwijl die van
NO2 toeneemt waardoor de reactiesnelheid van de omzetting van N 2O4 in NO2 afneemt en die
van de omgekeerde reactie
toeneemt, deze afname en toename gaan door totdat er evenveel N 2O4 in NO2 wordt omgezet
als omgekeerd, dan is er
een evenwicht.
Concentratiebreuk
Alleen bij opgeloste deeltjes en bij gassen is er een concentratie, bij zuivere vaste stoffen niet. Je
kunt berekeningen op evenwichtsreacties uitvoeren met de concentratiebreuk Qc: Qc = [C(g)]c ·
[D(g)]d : [A(g)]a · [B(g)]b
In de concentratiebreuk staan alleen gassen en opgeloste deeltjes, in de teller de rechtse deeltjes
en in de noemer de linkse en de coëfficiënten komen in de macht te staan, wanneer het
evenwicht andersom is, is Qc dit ook Q’c.
Endotherm: energie nodig. Exotherm: ontstaat energie.
Kristalwater is water dat in het kristalrooster is ingebouwd.
5.2 Homogene mengsels en homogene evenwichten
Homogeen: alle stoffen zitten in dezelfde fase
Homogeen evenwicht: alle stoffen komen in dezelfde fase voor; alle concentraties komen in de
concentratiebreuk
De evenwichtsvoorwaarde (T51)
Bij evenwichten veranderen de concentraties niet meer en heeft Q c een vaste concentratie
bereikt; evenwichtsconstante Kc
Die waarde veranderd alleen als de temperatuur veranderd, per temperatuur is dus een bepaalde
waarde.
Er zijn 3 mogelijkheden als je Qc met Kc vergelijkt;
Qc = Kc het reactiemengsel is in evenwicht; evenwichtsvoorwaarde
