1 Omkeerbare reacties
Omkeerbaarheid bij oplossen en indampen
► Omkeerbare reactie: een reactie waarbij van de reactieproducten de
beginproducten kunnen worden gemaakt en andersom.
Verzadigde oplossing
► Je kan van een zout een bepaalde hoeveelheid oplossen. Als de maximale
hoeveelheid die oplost van een stof bereikt is, heb je een verzadigde oplossing
gekregen. Als je dan nog meer probeert op te lossen, blijft het als vaste stof op
de bodem liggen.
► De oplosbaarheid wordt meestal uitgedrukt in aantal gram per 100g
oplosmiddel maar het kan ook in mol per kilogram oplosmiddel (Binas 45B).
► In kringlopen kom je vaak omkeerbare reacties tegen
Water en waterstof
► Als je water ontleedt, ontstaan twee gassen: zuurstof en waterstof. 2 H 2O(l) ->2
H2(g) + O2 (g)
Het mengsel dat ontstaat heet knalgas. Als je de 2 reactieproducten met elkaar
laat reageren hoor je een knal en ontstaat er water. 2 H 2(g) + O2(g) ->2 H2O
► Water kookt bij 373K -> er ontstaat waterdamp. Waterdamp verhitten tot
2000K -> bovengenoemde reacties verlopen beide: 2 H 2O(l) ) 2 H2(g) + O2(g)
Evenwicht
► Je spreekt van een dynamisch evenwicht als de heengaande en teruggaande
reactie met eenzelfde snelheid verlopen waardoor de concentraties niet meer
veranderen. Beide reacties verlopen nog wel. In de reactie zie je dan een dubbele
pijl staan (). De tijd die verloopt tot evenwicht bereik is, noem je de insteltijd ti
van het evenwicht. Deze kun je verkorten door bv. een katalysator te gebruiken.
► Vb: De reacties 2 NO2 (g) ->N2O4(g) en N2O4(g) ->2 NO2 (g) verlopen bij
kamertemp. met dezelfde snelheid. Als je uitgaat van alleen N 2O4 betekent dit dat
bij kamertemp. in het begin alleen N2O4 omgezet wordt in NO2. De concentratie
N2O4 neemt dus af terwijl de concentratie NO 2 toeneemt -> reactiesnelheid van
de omzetting van N2O4 neemt af en de reactiesnelheid van de omgekeerde
reactie neemt juist toe. Deze af- en toename gaan door totdat er evenveel N 2O4
in NO2 wordt omgezet als omgekeerd. Er is dan evenwicht. N 2O4(g) 2 NO2 (g)
Ga je in het begin uit van alleen NO 2, dan krijg je het omgekeerde verhaal met
zelfde resultaat.
Concentratiebreuk
► Je kunt berekeningen op evenwichtsreacties uitvoeren m.b.v. de
concentratiebreuk Qc.
c d
[ C ( g ) ] ∗[ D ( g ) ]
Bij a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) geldt de formule: a b
[ A ( g ) ] ∗[ B ( g ) ]
► Bij een evenwicht komt altijd dezelfde waarde voor Qc uit de berekening (bij
zelfde temp.).
► In de concentratiebreuk komen alleen gassen (g) en opgeloste deeltjes (aq) te
staan.
, ► Schrijf je het evenwicht net andersom, dan moet je ook de concentratiebreuk
net andersom weergeven. Reactie en concentratiebreuk horen altijd bij elkaar.
2
[ N O2 ( g ) ] [ N ¿ ¿ 2O2 ( g ) ]
Voor evenwicht N2O4(g) 2 NO2 (g) geldt: Qc = en Q’c = 2
¿=
[ N 2 O2 ( g ) ] [ N O2 ( g ) ]
1
Qc
► Je schrijft Q’c omdat het een andere waarde heeft dan Qc.
2 Homogene mengsels en homogene evenwichten
Homogeen
► Je spreekt van een homogeen mengsel als alle stoffen in dezelfde fase
aanwezig zijn.
► Bv: homogene oplossing (NaCl-oplossing) of homogeen gasmengsel (knalgas).
► In reactievergelijking zie je of alle stoffen in dezelfde fase aanwezig zijn.
Homogeen evenwicht
► Je spreekt van een homogeen evenwicht als alle stoffen in dezelfde fase
aanwezig zijn. Bij een homogeen evenwicht komen alle concentraties in de
concentratiebreuk Qc te staan. Bij verschillende stoffen aan één kant van de pijl
vermenigvuldig je de concentraties met elkaar. De coëfficiënten plaats je als
macht bij de concentraties (zie ook paragraaf 1).
► De concentratiebreuk geeft de verhouding aan van de concentraties.
De evenwichtsvoorwaarde
► Bij evenwicht veranderen de concentraties niet meer. De concentratiebreuk
heeft dan een vaste waarde bereikt. Deze waarde heet de
evenwichtsconstante Kc. De waarde van Kc verandert alleen als de
temperatuur verandert.
► Binas 51: waarden van Kc van een aantal evenwichten bij verschillende
temperaturen.
► Evenwichtsconstante heeft bij elke temp. een bepaalde waarde. Er is evenwicht
als de waarde van de concentratiebreuk hetzelfde is als de waarde van Kc (Qc =
Kc). Dat noem je de evenwichtsvoorwaarde.
► Er zijn 3 mogelijkheden als je Qc vergelijkt met Kc:
Qc = Kc. Het reactiemengsel is in evenwicht.
Qc > Kc. Er is geen evenwicht. De concentraties rechts van de dubbelde pijl
zullen moeten afnemen en de concentraties links zullen dientengevolge
toenemen. Gaat door totdat Qc = Kc.
Qc < Kc. Er is geen evenwicht. De concentraties links van de dubbele pijl zullen
moeten afnemen en de concentraties rechts zullen dientengevolge toenemen.
Gaat door totdat Qc = Kc.
Ligging van het evenwicht
► Bij evenwicht veranderen de hoeveelheden van beginstoffen en
reactieproducten niet meer (heen- en teruggaande reactie verlopen even snel),
maar ze zijn meestal niet in dezelfde hoeveelheid aanwezig. Heb je veel hogere
Omkeerbaarheid bij oplossen en indampen
► Omkeerbare reactie: een reactie waarbij van de reactieproducten de
beginproducten kunnen worden gemaakt en andersom.
Verzadigde oplossing
► Je kan van een zout een bepaalde hoeveelheid oplossen. Als de maximale
hoeveelheid die oplost van een stof bereikt is, heb je een verzadigde oplossing
gekregen. Als je dan nog meer probeert op te lossen, blijft het als vaste stof op
de bodem liggen.
► De oplosbaarheid wordt meestal uitgedrukt in aantal gram per 100g
oplosmiddel maar het kan ook in mol per kilogram oplosmiddel (Binas 45B).
► In kringlopen kom je vaak omkeerbare reacties tegen
Water en waterstof
► Als je water ontleedt, ontstaan twee gassen: zuurstof en waterstof. 2 H 2O(l) ->2
H2(g) + O2 (g)
Het mengsel dat ontstaat heet knalgas. Als je de 2 reactieproducten met elkaar
laat reageren hoor je een knal en ontstaat er water. 2 H 2(g) + O2(g) ->2 H2O
► Water kookt bij 373K -> er ontstaat waterdamp. Waterdamp verhitten tot
2000K -> bovengenoemde reacties verlopen beide: 2 H 2O(l) ) 2 H2(g) + O2(g)
Evenwicht
► Je spreekt van een dynamisch evenwicht als de heengaande en teruggaande
reactie met eenzelfde snelheid verlopen waardoor de concentraties niet meer
veranderen. Beide reacties verlopen nog wel. In de reactie zie je dan een dubbele
pijl staan (). De tijd die verloopt tot evenwicht bereik is, noem je de insteltijd ti
van het evenwicht. Deze kun je verkorten door bv. een katalysator te gebruiken.
► Vb: De reacties 2 NO2 (g) ->N2O4(g) en N2O4(g) ->2 NO2 (g) verlopen bij
kamertemp. met dezelfde snelheid. Als je uitgaat van alleen N 2O4 betekent dit dat
bij kamertemp. in het begin alleen N2O4 omgezet wordt in NO2. De concentratie
N2O4 neemt dus af terwijl de concentratie NO 2 toeneemt -> reactiesnelheid van
de omzetting van N2O4 neemt af en de reactiesnelheid van de omgekeerde
reactie neemt juist toe. Deze af- en toename gaan door totdat er evenveel N 2O4
in NO2 wordt omgezet als omgekeerd. Er is dan evenwicht. N 2O4(g) 2 NO2 (g)
Ga je in het begin uit van alleen NO 2, dan krijg je het omgekeerde verhaal met
zelfde resultaat.
Concentratiebreuk
► Je kunt berekeningen op evenwichtsreacties uitvoeren m.b.v. de
concentratiebreuk Qc.
c d
[ C ( g ) ] ∗[ D ( g ) ]
Bij a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) geldt de formule: a b
[ A ( g ) ] ∗[ B ( g ) ]
► Bij een evenwicht komt altijd dezelfde waarde voor Qc uit de berekening (bij
zelfde temp.).
► In de concentratiebreuk komen alleen gassen (g) en opgeloste deeltjes (aq) te
staan.
, ► Schrijf je het evenwicht net andersom, dan moet je ook de concentratiebreuk
net andersom weergeven. Reactie en concentratiebreuk horen altijd bij elkaar.
2
[ N O2 ( g ) ] [ N ¿ ¿ 2O2 ( g ) ]
Voor evenwicht N2O4(g) 2 NO2 (g) geldt: Qc = en Q’c = 2
¿=
[ N 2 O2 ( g ) ] [ N O2 ( g ) ]
1
Qc
► Je schrijft Q’c omdat het een andere waarde heeft dan Qc.
2 Homogene mengsels en homogene evenwichten
Homogeen
► Je spreekt van een homogeen mengsel als alle stoffen in dezelfde fase
aanwezig zijn.
► Bv: homogene oplossing (NaCl-oplossing) of homogeen gasmengsel (knalgas).
► In reactievergelijking zie je of alle stoffen in dezelfde fase aanwezig zijn.
Homogeen evenwicht
► Je spreekt van een homogeen evenwicht als alle stoffen in dezelfde fase
aanwezig zijn. Bij een homogeen evenwicht komen alle concentraties in de
concentratiebreuk Qc te staan. Bij verschillende stoffen aan één kant van de pijl
vermenigvuldig je de concentraties met elkaar. De coëfficiënten plaats je als
macht bij de concentraties (zie ook paragraaf 1).
► De concentratiebreuk geeft de verhouding aan van de concentraties.
De evenwichtsvoorwaarde
► Bij evenwicht veranderen de concentraties niet meer. De concentratiebreuk
heeft dan een vaste waarde bereikt. Deze waarde heet de
evenwichtsconstante Kc. De waarde van Kc verandert alleen als de
temperatuur verandert.
► Binas 51: waarden van Kc van een aantal evenwichten bij verschillende
temperaturen.
► Evenwichtsconstante heeft bij elke temp. een bepaalde waarde. Er is evenwicht
als de waarde van de concentratiebreuk hetzelfde is als de waarde van Kc (Qc =
Kc). Dat noem je de evenwichtsvoorwaarde.
► Er zijn 3 mogelijkheden als je Qc vergelijkt met Kc:
Qc = Kc. Het reactiemengsel is in evenwicht.
Qc > Kc. Er is geen evenwicht. De concentraties rechts van de dubbelde pijl
zullen moeten afnemen en de concentraties links zullen dientengevolge
toenemen. Gaat door totdat Qc = Kc.
Qc < Kc. Er is geen evenwicht. De concentraties links van de dubbele pijl zullen
moeten afnemen en de concentraties rechts zullen dientengevolge toenemen.
Gaat door totdat Qc = Kc.
Ligging van het evenwicht
► Bij evenwicht veranderen de hoeveelheden van beginstoffen en
reactieproducten niet meer (heen- en teruggaande reactie verlopen even snel),
maar ze zijn meestal niet in dezelfde hoeveelheid aanwezig. Heb je veel hogere
