hoofdstuk10 vwo - ScheikundeAmadeusLyceum

Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
■■
10 Energie en evenwicht
■■
10.1 Reactie-energie
1
Vragen bij de proef
1 Het calciumhydroxide dat ontstaat, is in water
matig oplosbaar. Er zijn twee mogelijke
vergelijkingen voor deze reactie:
Ca(s) + 2 H2O(l)  Ca2+(aq) + 2 OH–(aq) + H2(g)
Ca(s) + 2 H2O(l)  Ca(OH)2(s) + H2(g)
verloopt exotherm en gaat meestal met een blafje
of een knal gepaard.
d De reactie van methaan met zuurstof waarbij
koolstofdioxide en water ontstaan, is een
verbrandingsreactie. Daar komt energie bij vrij:
exotherm.
5
Uit het feit dat de temperatuur daalt, kun je
afleiden dat de thee energie (warmte) afstaat. De
thee staat die energie af aan de omgeving: het is
een exotherm proces.
2 De reagerende stoffen zijn calcium en water.
3 De omgeving is het resterende water, de
reageerbuis en de lucht rondom de buis.
6
4 Ten gevolge van het optreden van de reactie stijgt
de temperatuur van het water en van het glas van
de reageerbuis. Dat betekent:
– De reagerende stoffen staan energie af aan de
omgeving.
– Bij deze proef heb je te maken met een
exotherme reactie.
2
water


3 NH4NO3(s)
b Als het ijs smelt, voer je steeds energie toe. Het
smelten is dus een endotherm proces.
Na+(aq) + OH–(aq)
2 De temperatuur van het water (de omgeving)
neemt toe. Dat betekent dat de stoffen energie
afstaan aan de omgeving. Het is dus een
exotherm proces.
water


7
4
Probeer eerst een naam te geven aan de reactie,
die plaatsvindt. Bedenk dan of bij deze reactie
energie vrijkomt of dat er energie voor nodig is.
a In deze reactie wordt suiker ontleed. Het gaat hier
dus om een ontledingsreactie. Daar is in het
algemeen energie voor nodig: endotherm.
16
b Hier wordt het oplossen van glucose weergegeven: oplosenergie.
c In deze reactie wordt water ontleed in de nietontleedbare stoffen. Het gaat hier dus om de
ontledingsenergie. Daar is in het algemeen
energie voor nodig: endotherm.
Vragen bij de proef
1 Je ruikt aceton. Kennelijk verdampt deze vloeistof.
2 De temperatuur van de omgeving (de watten)
daalt. Dat betekent dat de omgeving energie
afstaat. Die energie wordt door de stof bij het
verdampen opgenomen. Het verdampen van
aceton is dus een endotherm proces.
b In deze reactie wordt zilverchloride met behulp van
licht ontleed. Het gaat hier dus om een
ontledingsreactie. Bij deze reactie wordt energie
toegevoerd; het is dus een endotherme reactie.
c De reactie tussen waterstof en zuurstof kun je zien
als de verbranding van waterstof. Die reactie
Probeer eerst een naam te geven aan het proces,
dat plaatsvindt. Bedenk dan of bij dat proces
energie vrijkomt of dat er energie voor nodig is.
a De overgang van gas naar vloeistof heet
condenseren; condensatie-energie. Voor het
omgekeerde, het verdampen van een vloeistof is
energie nodig dus komt bij het condenseren
energie vrij: exotherm.
NH4+(aq) + NO3–(aq)
4 De temperatuur van het water (de oplossing) daalt.
Dat betekent dat de omgeving (het water) energie
afstaat. Die energie wordt door de stof bij het
oplossen opgenomen. Het oplossen van
ammoniumnitraat is dus een endotherm proces.
3
Bedenk dat je constant energie toevoert, als je ijs
van –10 °C verwarmt tot water van +10 °C.
a In het eerste stijgende stuk wordt ijs warmer van
–10 °C naar –9 °C, –8 °C tot 0 °C. Bij 0 °C wordt
het ijs verder verwarmd. Alleen stijgt de
temperatuur niet meer. Vanaf 0 °C wordt het ijs
omgezet in
water. De temperatuur stijgt daarbij niet. Het
horizontale stuk geeft dus het smelten weer.
Vragen bij de proef
1 NaOH(s)
Wat gebeurt er met de temperatuur?
d Hier wordt het oplossen van natriumchloride
weergegeven: oplosenergie.
8
–
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
■■
10.2 Energiediagrammen
9
Ga na of het proces exotherm is of endotherm.
Geef het beginniveau en het eindniveau aan en
vermeld de beginstoffen en producten.
tegengesteld energie-effect hebben. Het bevriezen
van water is dus exotherm. Er zal 6 kJ per mol
water aan energie vrijkomen.
12
13
Waar ligt het energieniveau P ten opzichte van Q
+ R? Bedenk dat de geactiveerde tussentoestand
in het energiediagram altijd het hoogste energieniveau heeft.
Vragen bij de proef
1 Welke kleurveranderingen heb je tijdens de reactie
gezien?
Je ziet dat de gele kleur van chromaat tijdens de
reactie verdwenen is. Chromaat heeft dus
gereageerd. Na afloop van de reactie is de kleur
weer geel. Hieruit is af te leiden dat chromaat na
afloop weer aanwezig is. Chromaat is dus wel
gebruikt, maar niet verbruikt.
2 2 H2O2(aq)
licht

2 H2O(l) + O2(g)
3 De ontleding van waterstofperoxide is een
exotherme reactie. Misschien is het duidelijker als
je twee energiediagrammen apart schetst. Merk op
dat alles hetzelfde blijft, behalve Eact.
10a Door de reactie van kaliumpermanganaat met
glycerol gaat de reactie tussen aluminium en
ijzer(III)oxide van start. Kennelijk levert de reactie
met kaliumpermanganaat energie. Dit is dus een
exotherme reactie.
b Uit de felle vuurverschijnselen en het ontstaan van
vloeibaar ijzer kun je concluderen dat er erg veel
warmte vrijkomt. Het is dus een exotherme reactie.
11
Denk aan de wet van behoud van energie.
Aangezien geen energie verloren kan gaan, moet
de omgekeerde reactie een even groot maar
17
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
14
1 De katalysator bestaat uit een legering van
rhodium en platina.
b Bedenk of het energieniveau van H2O(g) boven of
onder dat van H2O(l) komt.
2 In de eerste stap wordt zuurstof ontleed in losse
zuurstofatomen: O2 (g)  2 O
3 De volgende stappen gaan sneller dan de eerste
stap.
15 a Bij verbranding ontstaan de oxiden van elk van de
elementen. Geef van beide reacties de vergelijking.
Bij de verbranding van synthesegas worden waterstof en koolstofmonooxide in de verhouding
in mol van 2 : 1 verbrand, dus 2 mol H2(g) en
1 mol CO(g).
2 H2(g) + O2(g)  2 H2O(l) en
CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g)
Als je beide reactievergelijkingen optelt, krijg je de
volgende reactievergelijking:
2 H2(g) + CO(g) + 1½ O2(g)  2 H2O(l) + CO2(g)
De vergelijking voor de verbranding van methanol:
CH3OH(g) + 1½ O2(g) 2 H2O(l) + CO2(g)
Je ziet dat je dezelfde reactieproducten krijgt en
ook in dezelfde verhouding.
b Beide reacties kun je in hetzelfde energiediagram
weergeven doordat in beide reactievergelijkingen
op één energieniveau dezelfde stoffen staan. Welk
energieniveau is dat?
c Welk niveau ligt hoger: 2 H2(g) + CO(g) + 1½
O2(g) of CH3OH(g) + 1½ O2(g)? Is de omzetting
van watergas in methanol dus endo- of exotherm?
Het energieniveau van synthesegas ligt boven dat
van methanol. De omzetting van synthesegas in
methanol is dus een exotherme reactie.
16a Geef eerst de reactievergelijking. Denk eraan dat
je bij H2(g) als coëfficiënt een 1 zet, omdat er dan
één mol H2O(l) ontstaat.
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l)
c Waar staat in het energiediagram de verbranding
van waterstof tot waterdamp?
Antwoord: –242 kJ
Het verschil tussen het niveau H2(g) en ½ O2(g) en
het niveau H2O(g) is (286 – 44 =) 242 kJ. Het
niveau van H2O(g) ligt lager. Het energie-effect
van de reactie is dus –242 kJ mol–1.
17a Bij een verbranding ontstaan de oxiden van de
elementen.
C7H16(l) + 11 O2(g)  7 CO2(g) + 8 H2O(l)
b Waarom moet benzine voor verbranding eerst
worden aangestoken?
18a Er wordt ammoniumnitraat opgelost in water.
NH4NO3(s)
water

 NH4+(aq) + NO3–(aq)
b Ga na of energie wordt afgestaan of onttrokken
aan de omgeving.
De temperatuur van de omgeving daalt. Er wordt
energie onttrokken aan de omgeving. Die energie
is nodig voor het oplossen van ammoniumnitraat.
Dat oplossen is dus een endotherm proces.
19a Waar ligt het energieniveau van diamant ten
opzichte van grafiet?
Het energieniveau van grafiet ligt onder dat van
diamant. De overgang van diamant naar grafiet is
dus een exotherm proces.
18
b Let eens op de hoogte van de activeringsenergie.
Hoewel je volgens de uiteindelijke energieniveaus
maar weinig energie hoeft toe te voeren om van
grafiet diamant te maken, is dat in de praktijk toch
heel erg moeilijk, omdat de activeringsenergie zo
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
hoog is. Dat betekent, dat je toch ontzettend veel
energie
moet toevoeren voordat dit proces kan verlopen.
20
–
■■
10.3 Concentratiebreuk
21
22
23
In de evenwichtstoestand is 0,80 mmol NO2
aanwezig. Er is dus 1,80 mmol NO2 verdwenen. Er
is dus 0,90 mmol N2O4 ontstaan.
–
In de teller staat het product van de concentraties
van de stoffen aan de rechterkant van de
evenwichtspijlen en in de noemer het product van
de concentraties van de stoffen aan de linkerkant
van de evenwichtspijlen.
De coëfficiënten uit de reactievergelijking komen
als exponenten in de concentratiebreuk terug.
d Denk aan het verband tussen de concentratie en
de reactiesnelheid.
In de concentratiebreuk komen alleen de
concentraties van gassen en opgeloste stoffen
voor.
a H2(g) + Cl2(g)
2 HCl(g)
[HCl(g)]2
e Bedenk wat het verband is tussen de temperatuur
en de reactiesnelheid.
[H2(g)] x [Cl2(g)]
b C(s) + CO2(g)
Bij verhoging van de temperatuur zullen de
reactiesnelheden toenemen. Dat betekent dat de
evenwichtstoestand sneller is bereikt. De insteltijd
is dan korter.
2 CO(g)
[CO(g)]2
[CO2(g)]
c 2 NO(g) + O2(g)
f Schrijf de concentratiebreuk op van het evenwicht.
Vul dan de waarden van de concentraties is. Denk
aan de eenheid van concentratie: mol L–1.
2 NO2(g)
De concentratiebreuk is
[N2O4(g)]
1,12 × 10–3
=
= 8,6 × 103
2
–3
2
[NO2(g)]
(0,36 × 10 )
[NO2(g)]2
[NO(g)]2 x [O2(g)]
d BaCl2(s)
Ba2+(aq) + 2 Cl–(aq)
25 a Met de dichtheid kun je omrekenen van massa
naar volume en omgekeerd. Bedenk dat in Binas
de dichtheid is gegeven in kg m–3. Deze moet je
eerst omrekenen in g L–1.
[Ba2+(aq)] x [Cl–(aq)]2
24 a Verdwijnt alle aanwezige NO2(g)?
Uit het diagram blijkt dat na verloop van tijd de
concentratie van NO2(g) een constante waarde
heeft. Vanaf dat moment verdwijnt er dus geen
NO2(g). Dat betekent dat de omzetting geen
aflopende reactie is. Dan moet een evenwicht zijn
ontstaan.
b 2 NO2(g)  N2O4(g)
c Lees de evenwichtsconcentratie van NO2(g) uit het
diagram af en vul de volgende tabel verder in.
begin
reactie
evenwicht
[NO2(g)]
2,6
– ...
...
[N2O4(g)]
0,0
+ ...
...
Antwoord: 8,0 × 102 g
kg
103 g
0,80 × 103
= 0,80 × 103
= 0,80 × 103 g L–1
m3
103 L
De massa van 1,0 liter ethanol is dus 8,0 × 102 g.
b Bij a heb je de massa van 1,0 liter ethanol berekend. Hoe reken je dit om in een aantal mol?
Antwoord: 17 mol
Voor het omrekenen van gram naar mol heb je de
molaire massa van ethanol nodig. Deze is 46,07 g
mol–1.
aantal gram ethanol
aantal mol ethanol
46,07
1,000
8,0 × 102
....
19
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
(pN2) × (pO2)
Er is dus 17 mol ethanol.
c In welke eenheid druk je concentratie uit?
Concentraties druk je uit in mol L–1.
Bij b heb je berekend dat 17,4 mol ethanol
voorkomt in 1,00 L. De concentratie van ethanol in
zuivere ethanol is dus 17,4 mol L–1.
28
De waarde van Kp bij 298 K voor het gasevenwicht
in bron 10 is gelijk aan 9,9 × 104.
De waarde van Kp bij 298 K voor het gasevenwicht
in bron 11 is gelijk aan 1,3 × 1080.
29
Bereken de waarde van de concentratiebreuk. Als
die groter is dan K, ontstaat een neerslag.
d De eenheid van molariteit is mol per liter. Bedenk
wat er hier met de chemische hoeveelheid en het
volume gebeurt.
In de oplossing is [K+] = [Cl–] = 1,00 mol L–1
De concentratiebreuk is [K+] × [Cl–] . Deze heeft
dus de waarde 1,00 × 1,00 = 1,00.
Dat is kleiner dan K, dus er ontstaat geen
neerslag.
Zowel de chemische hoeveelheid als het volume
wordt gehalveerd. Dat betekent dat het aantal mol
per liter niet verandert.
30
Schrijf eerst het evenwicht en de
evenwichtsvoorwaarde op. Vul de concentraties in
en kijk of de concentratiebreuk gelijk is aan K.
e Bekijk hoe je de concentratie van een zuivere
vloeistof bij a, b en c hebt berekend en doe
hetzelfde voor de zuivere vaste stof ijzer.
2 NO2(g)
Antwoord: 1,41 × 102 mol dm–3.
De dichtheid van ijzer is 7,87 × 103 kg m–3. Dat is
kg
103 g
3
3
7,87 × 10
= 7,87 × 10
=
m3
103 dm3
7,87 × 103 g dm–3
Nu moet je het aantal gram nog omrekenen naar
een aantal mol.
aantal gram ijzer
aantal mol ijzer
55,85
1,00
7,87 × 103
...
Met behulp van het kruisproduct kun je berekenen
dat dit 140,9 mol is.
De concentratie van ijzer in de vaste stof ijzer is
dus 1,41 × 102 mol dm–3.
[N2O4(g)]
■■
10.4 Evenwichtsvoorwaarde
26
Er is evenwicht als de concentratiebreuk gelijk is
aan K.
[NO2(g)]2
=K
[F2O2(g)]
De concentratiebreuk is niet gelijk aan K. Er is dus
geen evenwicht.
31a De formule van waterstofjodide is HI(g).
H2(g) + I2(g)
2 HI(g)
b Kijk nog eens naar de tip bij opdracht 23.
[HI(g)]2
[H2(g)][I2(g)]
c
(pHI)2
(pH2)(pI2)
d De druk van een gas is recht evenredig met de
concentratie. Dus p = a × c; hierbij is a een
constant getal.
(a × [HI(g)])2
Als je a buiten haakjes haalt, staat er
a2 × [HI(g)]2
[NO(g)]2
=K
27
= 9,3
0,152
(a × [H2(g)])(a × [I2(g)])
[F2(g)] × [O2(g)]
20
0,21
=
f Kijk nog eens naar de tip bij d.
Zowel de chemische hoeveelheid als het volume
verandert in gelijke mate. Dat betekent dat het
aantal mol per dm3 niet verandert.
N2O4(g)
a2 × [HI(g)]2
=
[N2(g)] × [O2(g)]
a × [H2(g)] × a × [I2(g)]
[Na+(aq)] × [Cl–(aq)] = K
dus:
(pHI)2
(pF2) × (pO2)
= Kp
(pF2O2)
a2 × [H2(g)][I2(g)]
[HI(g)]2
=
(pH2)(pI2)
[H2(g)][I2(g)]
e Vul deze waarden in de concentratiebreuk in.
(pNO)2
= Kp
[HI(g)]2
2,202
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
=
[H2(g)][I2(g)]
concentratiebreuk groter wordt dan 7,1 × 10–5.
[Ca2+(aq)] = 3,67 × 10–3 mol L–1. (zie b).
3,67 × 10–3 × [SO42–(aq)] = 7,1 × 10–5.
Dus [SO42–(aq)] = 1,93 × 10–2 mol L–1.
= 18
0,31 × 0,85
f Let op wat er met de waarden van de
verschillende evenwichtsconstanten gebeurt bij
verhoging van de temperatuur.
f Ga na hoeveel mol SO42– per mL natriumsulfaatoplossing aanwezig is.
De waarden van Kp nemen af bij verhoging van de
temperatuur. Bij 1000 K is deze 46. De
temperatuur in deze opdracht moet dus nog hoger
zijn dan 1000 K.
Antwoord: 15,6 mL.
1,00 mL oplossing bevat 1,00 × 10–3 mol SO42–.
Er moet meer dan 1,93 × 10–2 mol SO42– aanwezig
zijn om een neerslag te laten ontstaan.
De oplossing van calciumsulfaat bevat slechts
3,67 × 10–3 mol SO42–. Er moet dus meer dan
1,93 × 10–2 – 3,67 × 10–3 = 1,56 × 10–2 mol SO42–
worden toegevoegd.
32a Bedenk dat 1 kg water = 1 L water.
De evenwichtsconstante is gelijk aan de
concentratiebreuk. Om de evenwichtsconstante te
kunnen berekenen moet je de waarde van de
concentratiebreuk kennen.
De stappen die je moet nemen zijn de volgende.
– Schrijf de reactievergelijking van het
oplosevenwicht op.
– Schrijf de evenwichtsvoorwaarde op.
– Zoek de oplosbaarheid van het zout op in
Binas.
– Bereken hieruit de concentraties van de
ionsoorten.
– Vul deze concentraties in de
evenwichtsvoorwaarde in en bereken deze.
b Antwoord: 1,06
– FeSO4(s)
–
–
–
–
aantal mol sulfaat
aantal mL oplossing
Al3+(aq) + 6 F–(aq)
34a AlF63–(aq)
[Al3+(aq)][F–(aq)]6
= K = 2,0 × 10–20
[AlF6
3–(aq)]
b Leid uit de evenwichtsconstante af welke term
groter zal zijn: de teller of de noemer.
Fe 2+(aq) + SO42–(aq)
33a Geef eerst de vergelijking voor het evenwicht en
leid dan de concentratiebreuk af.
Ca2+(aq) + SO42–(aq)
De concentratiebreuk is [Ca2+(aq)] × [SO42–(aq)].
De evenwichtsconstante is 2 × 10–20. Deze is erg
klein. De teller is dus erg klein vergeleken met de
noemer. Er zijn dus veel meer AlF63–(aq) dan
Al3+(aq) en F–(aq) deeltjes aanwezig.
■■
10.5 Verstoorde evenwichten
35a KSCN(s)
water

 K+(aq) + SCN–(aq)
b Denk aan de spelregels: wat rechts staat in de
reactievergelijking, komt in de teller.
b Bereken de concentratie van beide ionsoorten.
Antwoord: 1,35 × 10–5
aantal gram calciumsulfaat 136,1
aantal mol calciumsulfaat
1,00
1,56 × 10–3
...
Er moet minstens 15,6 mL worden toegevoegd.
[Fe2+(aq)][SO42–(aq)] = K
Er lost 1,03 mol FeSO4 op per liter water.
Dus [Fe2+(aq)] = [SO42–(aq)] = 1,03 mol L–1.
[Fe2+(aq)] × [SO42–(aq)] = 1,03 × 1,03 = 1,06
CaSO4(s)
1,00 × 10–3
1,00
Fe3+(aq) + SCN–(aq)
0,500
..
=K
[Fe3+(aq)] × [SCN–(aq)]
Met het kruisproduct bereken je dat 3,67 × 10–3
mol CaSO4 is opgelost.
Dus [Ca2+(aq)] = [SO42–(aq)] = 3,67 × 10–3 mol L–1.
[Ca2+(aq)] × [SO42–(aq)] = 1,35 × 10–5.
c Let op: in Binas staat de vergelijking van de
omgekeerde reactie. Je moet in plaats van K
werken met K–1.
De waarde van K voor het evenwicht in b is dus
1
= 9,1 × 102.
(1,1 × 10–3)
c De waarde van de concentratiebreuk is kleiner dan
die van K. Pas als die twee waarden aan elkaar
gelijk zijn, is er sprake van een verzadigde
oplossing.
d Ca2+(aq) + SO42–(aq)  CaSO4(s)
e Je mag aannemen dat het volume niet verandert.
De concentratie van de calciumionen blijft dus
gelijk.
Er ontstaat een neerslag als de waarde van de
FeSCN2+(aq)
[FeSCN2+(aq)]
36
Vragen bij de proef
1 De kleur wordt roder. Kennelijk is meer
FeSCN2+(aq) aanwezig. Dus is de vorming van dit
deeltje in het voordeel en dat is de reactie van
links naar rechts.
21
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
2 De kleur wordt ook roder. Dus is ook de reactie
van links naar rechts in het voordeel.
concentratiebreuk niet. Geen van beide reacties
zal dus in het voordeel zijn.
3 De kleur wordt minder rood. Er verdwijnt dus
FeSCN2+(aq). Dus is de reactie van rechts naar
links in het voordeel.
– Wat gebeurt met de concentraties van CO(g) en
CO2(g), als je de druk verhoogt? Welke invloed
heeft dat op de concentratiebreuk?
4 Ten gevolge van verdunning wordt de kleur zowel
bij de joodoplossing als bij de thiocyanaatoplossing lichter (minder rood). Maar bij de thiocyanaatoplossing wordt deze nog lichter. Er
verdwijnt dus FeSCN2+(aq). Dus is de reactie van
rechts naar links in het voordeel.
37
–
38a Zie opdracht 35b.
De druk kun je verhogen door het volume te
verkleinen. Hierdoor worden de concentraties van
CO2(g) en CO(g) in dezelfde mate groter. Doordat
in de teller de concentratie van CO(g) in het
kwadraat staat, neemt de teller meer toe dan de
noemer.
De concentratiebreuk dreigt nu groter te worden
dan K. Dat mag niet, aangezien de temperatuur
constant wordt gehouden. Dus moet de teller
kleiner en de noemer groter worden. Dat betekent
dat de reactie naar links in het voordeel is.
[FeSCN2+(aq)]
=K
[Fe3+(aq)] × [SCN–(aq)]
b Wat gebeurt met de concentratiebreuk, als je extra
Fe3+(aq) of SCN–(aq) toevoegt?
Als je [Fe3+(aq)] of [SCN–(aq)] vergroot, wordt de
noemer groter. Dat betekent dat de de
concentratiebreuk keiner wordt. Deze is dan niet
meer gelijk aan K. Om de concentratiebreuk weer
te verkleinen, zal de reactie naar rechts tijdelijk de
overhand zal krijgen. Er ontstaat meer
FeSCN2+(aq) en de kleur wordt intensiever.
c Zie ook b. Wat gebeurt er met de concentraties bij
verdunnen?
Als je de oplossing verdunt, worden alle
concentraties kleiner. De noemer wordt meer
kleiner (twee deeltjes) dan de teller (één deeltje).
De
concentratiebreuk wordt dus groter en is niet meer
gelijk aan K. Bij gelijke temperatuur mag dit niet.
De reactie naar links zal dus tijdelijk de overhand
krijgen. Er ontstaat minder FeSCN2+(aq) en de
kleur wordt lichter.
d Bij verwarmen voer je energie toe aan het reactiemengsel.
De reactie waarbij de kleur ontstaat, is endotherm:
er is energie voor nodig. Bij verwarmen wordt
meer energie toegevoerd. Je zou dus verwachten
dat de kleur zal toenemen bij verwarmen.
Controleer of dit klopt!
– Welke reactie is in het voordeel bij verlaging van
de temperatuur?
Bij verlaging van de temperatuur is de exotherme
reactie in het voordeel. Dat is de reactie naar links.
– Welke invloed heeft een katalysator op de
concentratiebreuk?
Een katalysator beïnvloedt de reactiesnelheid. Dat
geldt zowel voor de heengaande als voor de
teruggaande reactie. Een katalysator heeft geen
invloed op de concentratiebreuk. Geen van beide
reacties wordt dus extra bevoordeeld.
40a Bedenk dat alleen de concentraties van opgeloste
stoffen en gassen in de concentratiebreuk
voorkomen.
[Cl2][OH–]2
=K
[Cl–][ClO–]
b Zoutzuur bevat een zuur. Met welk deeltje van de
chloorbleekloogoplossing zal dat zuur reageren?
Zoutzuur bevat H3O+(aq). Dit is het zuur dat
reageert met de base OH–(aq) uit de chloorbleekloogoplossing. Hierdoor neemt de concentratie
OH–(aq) af. De teller van de concentratiebreuk
wordt dus kleiner. Daardoor zal de reactie naar
rechts in het voordeel zijn. Er ontstaat dus meer
chloor. Als er te veel chloor ontstaat, lost dat niet
meer op in water en ontsnapt als gas.
c Onder welke omstandigheden ontstaat chloorgas?
39a Welke stoffen komen in de evenwichtsvoorwaarde
voor?
[CO]2
=K
22
[CO2]
b Welke invloed heeft het veranderen van de
hoeveelheid koolstof op de concentratiebreuk?
Koolstof komt niet in de concentratiebreuk voor.
Door toevoeging van C(s) verandert de
Bij b heb je gezien dat door toevoeging van een
zuur chloorgas uit een chloorbleekloogoplossing
vrijkomt. De brandweer moet dus in ieder geval
niet proberen om met een zure oplossing het
chloorbleekloog te verwijderen. Veel water is heel
goed te gebruiken.
41a De formules zijn NO(g) en NO2(g). Kijk voor de
namen eventueel in tabel 66C van Binas.
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
NO(g) is stikstofmonooxide; NO2(g) is stikstofdioxide.
b Wat weet je van de reactiesnelheid als de
temperatuur omlaag gaat?
binnen in het beton. Dat gebeurt niet meer als het
beton gerepareerd is. Dan kunnen de reacties in b
en c, waar water voor nodig is, niet meer verlopen.
■■
43
Bij afkoelen gaat de reactiesnelheid naar beneden.
Dat betekent, dat in de uitlaat de reactiesnelheid
voor de omzetting van NO(g) in N2(g) en O2(g)
klein is. Bovendien verblijft het gas maar uiterst
kort in de uitlaat. In die tijd heeft het evenwicht niet
de tijd gehad om zich in te stellen, waardoor veel
meer NO(g) aanwezig is.
3 Het oplosbaarheidsproduct, Ks, is [Ca2+][OH–]2,
invullen geeft 1,6 × 10–2 × (3,2 × 10–2)2 =
1,6 × 10–5.
Uit de gegevens kun je afleiden dat bij verhoging
van de temperatuur de reactie naar rechts in het
voordeel is. Dat is dan de endotherme reactie. De
reactie naar links is dus de exotherme reactie.
4 De waarde in Binas is 4,7 × 10–6. De waarde die je
bij een gemeten pH van 12,5 berekent, is ten
opzichte van de waarde in Binas 3,4 × te groot.
Dat kan heel goed aan de nauwkeurigheid liggen
waarmee je de pH kunt meten.
Als je een pH gemeten zou hebben van 12,4, dan
kun je een waarde van 7,9 × 10–6 berekenen. Dat
komt ten opzichte van Binas beter in de buurt.
d Je zult de reactiesnelheid moeten verhogen.
Door toevoeging van een katalysator wordt de
reactiesnelheid verhoogd.
2 NO(g)
N2(g) + O2(g)
Vragen bij de proef
Neem aan dat je een pH van 12,5 hebt gemeten.
1 pH = 12,5
pOH = 14 – 12,5 = 1,5
[OH–] = 10–1.5 M = 3 × 10–2 M
2 De verhouding tussen Ca2+(aq) en OH–(aq) is
1 : 2. Dat betekent dat 1,6 × 10–2 M Ca2+(aq)
aanwezig is.
c Bij verhoging van de temperatuur is de
endotherme reactie in het voordeel.
e Geef eerst de reactievergelijking van het
evenwicht dat optreedt, als NO(g) ontleedt.
10.6 Heterogene evenwichten
44a Bij een heterogeen evenwicht zijn de stoffen in
verschillende fasen (gas, vloeibaar, vast, opgelost)
of in verschillende oplosmiddelen aanwezig.
[N2][O2]
b – zie opdracht 43 en bron 17: een verzadigde
zoutoplossing.
– zie opdracht 39: vast koolstof en twee gassen.
– zie bron 16: jood in een mengsel van water en
wasbenzine.
=K
[NO]2
f Bij een dieselmotor wordt een overmaat lucht
gebruikt. Wat voor invloed heeft lucht op de
concentratiebreuk?
c Let goed op de evenwichtsvoorwaarde in de
bronnen 16 en 17. Waar zit het verschil?
Doordat bij een dieselmotor een overmaat lucht
wordt gebruikt, is [O2] groter dan bij een
benzinemotor. Dat betekent dat de teller van de
concentratiebreuk groter wordt. De
concentratiebreuk dreigt dus groter te worden en
dat mag niet. Dan moet de reactie naar links in het
voordeel zijn. Hierdoor neemt [NO(g)] toe.
42a zuurstof
b NH2-CO-NH2 + H2O  2 NH3 + CO2
c 2 NH3 + CO2 + H2O
45
H2O(g)
2 NH4+(aq) + CO32–(aq)
d Ca2+(aq) + CO32–(aq)  CaCO3(s)
Mist bevat zowel waterdamp als vloeibaar water.
46
H2O(l)
Maak gebruik van de gegevens in bron 18. Daar
staat ook de waarde van de evenwichtsconstante
vermeld.
e Ga na welke stof bij c ontstaat en bij d weer reageert.
De carbonaationen reageren bij d met calciumionen. Daardoor kan de reactie in c niet meer van
rechts naar links verlopen. De reactie van links
naar rechts loopt gewoon door. Die reactie wordt
dus aflopend.
f Welke stof is nodig voor de reacties in b en in c?
Zolang er scheurtjes zijn, komen zuurstof en water
a Antwoord: [I2(aq)] = 1,16 × 10–3 M; [I2(wb)] =
0,271 M
stap 1 tot en met 4: zie bron 18
23
stap 5: In 50,0 mL water is 50,0 × 10–3 × x mol I2
aanwezig.
In 50 mL wasbenzine is
50,0 × 10–3 × 2,34 × 102 × x = 11,7 × x mol I2
aanwezig.
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
stap 6: 50,0 × 10–3 × x + 11,7 × x = 1,36 × 10–2
11,75 × x = 1,36 × 10–2
x = 1,16 × 10–3
stap 7: [I2(aq)] = 1,16 × 10–3 M
[I2(wb)] = 2,34 × 102 × 1,16 × 10–3 = 0,271 M
b Als er x mol I2 oplost in 50,0 mL water, lost de rest
van het I2 op in de wasbenzine.
Dat is dus 1,36 × 10–2 – x mol.
1,36 × 10–2 – x
[I2(wb)]
= 2,34 ×
c K=
102
=
[I2(aq)]
x
In de teller en de noemer staan eigenlijk de
hoeveelheden I2 per 50,0 mL. Omdat die volumes
gelijk zijn, vallen die in de breuk tegen elkaar weg.
d Antwoord: 5,79 × 10–5 mol
x × 2,34 × 102 = 1,36 × 10–2 – x
x × 2,35 × 102 = 1,36 × 10–2
x = 5,79 × 10–5 mol
Stel de evenwichtsvoorwaarde op van een verzadigde calciumsulfaatoplossing. Stel de
hoeveelheid calciumsulfaat die oplost in 1,0 liter
water
op x.
Antwoord: 1,1 × 103 mg L–1
CaSO4(s)
Ca2+(aq) + SO42–(aq)
Het oplosbaarheidsproduct is:
[Ca2+][SO42–] = 7,1 × 10–5
Als x mol CaSO4(s) oplost in 1,0 liter water,
ontstaan x mol Ca2+(aq) en x mol SO42–(aq). Dus:
x × x = x2 = 7,1 × 10–5
x = 8,4 × 10–3
Er lost dus 8,4 × 10–3 mol CaSO4(s) op in 1,0 liter
water. Dit moet je omrekenen in een aantal gram.
aantal mol CaSO4
aantal gram CaSO4
1,00
136,1
8,4 × 10–3
....
Met het kruisproduct kun je berekenen dat dit
1,1 gram is. Er kan dus 1,1 g calciumsulfaat
oplossen in 1,0 liter water. De oplosbaarheid is
dan 1,1 × 103 mg L–1.
24
b In bron 30 van hoofdstuk 1 kun je lezen dat door
de aanwezigheid van F– ionen remineralisatie van
tandglazuur kan optreden. In het tandglazuur
worden dan aanwezige OH– ionen vervangen door
F– ionen. Zal dat een snel of langzaam proces
zijn?
De fluoride-ionen in tandpasta moeten door het
poetsen in het glazuur van je tanden terechtkomen. Daarvoor is een goed contact tussen de
F– ionen en het glazuur van groot belang. Door
een tijdje (bijvoorbeeld minimaal 2 minuten) te
poetsen stel je de F– ionen in de gelegenheid aan
het remineralisatieproces deel te nemen.
49a Schrijf de evenwichtsvoorwaarde op van dit
evenwicht.
e Antwoord: [I2(aq)] = 1,16 × 10–3 M; [I2(wb)] =
0,271 M
[I2(aq)] = 5,79 × 10–5 mol per 50,0 × 10–3 L =
1,16 × 10–3 M.
[I2(wb)] = 1,36 × 10–2 – 5,79 × 10–5 mol per
50,0 × 10–3 L = 0,271 M.
Beide antwoorden kloppen (uiteraard) met de
antwoorden bij a.
47
x × (2x)2 = 4x3 = 1,5 × 10–11
x = 1,6 × 10–4
Omdat [F–] = 2x is, geldt: [F–] = 3,1 × 10–4 mol L–1.
48a Bereken met behulp van het oplosbaarheidsproduct de [F–]. Stel de hoeveelheid calciumfluoride die oplost in 1,0 liter water op x.
Antwoord: 3,1 × 10–4 mol L–1
Als x mol CaF2(s) oplost in 1,0 liter water, is x mol
Ca2+(aq) en 2x mol F–(aq) aanwezig.
[Ca2+][F–]2 = 1,5 × 10–11
Antwoord: K = 23,1
[K+(aq)][Cl–(aq)] = K
Volgens tabel 45B lost er 4,81 mol KCl op per liter.
Dus [K+(aq)] = [Cl–(aq)] = 4,81 M.
Aangezien de concentratiebreuk gelijk is aan de
evenwichtsconstante, is K gelijk aan 4,81 × 4,81 =
23,1.
b Bereken met behulp van tabel 45B uit Binas
hoeveel mol Na+(aq) en Cl–(aq) in 1,0 liter van een
verzadigde natriumchloride-oplossing aanwezig
zijn.
Antwoord: 37,8
In een verzadigde oplossing van natriumchloride
stelt zich een evenwicht in, dat je als volgt
weergeeft:
NaCl(s)
Na+(aq) + Cl–(aq)
De evenwichtsvoorwaarde van dit evenwicht is:
[Na+(aq)] × [Cl–(aq)] = K
Volgens tabel 45B lost maximaal 6,15 mol NaCl in
een liter water op. Dat betekent dat [Na+(aq)] =
[Cl–(aq)] = 6,15 mol L–1.
Dit vul je in de evenwichtsvoorwaarde in.
6,15 × 6,15 = 37,8. Dus K = 37,8
c Ga na hoeveel mol Na+(aq) en hoeveel mol
Cl–(aq) in 1,0 liter van deze oplossing aanwezig
zijn.
In 1,0 liter van deze oplossing zijn 8,2 mol
natriumnitraat en 4,81 mol kaliumchloride
opgelost. Hieruit kun je afleiden dat [Na+(aq)] = 8,2
M en
[Cl–(aq)] = 4,81 M.
d Als de concentratiebreuk groter is dan de
evenwichtsconstante ontstaat een neerslag.
De waarde van de concentratiebreuk
[Na+(aq)] × [Cl–(aq)] = 8,2 × 4,81 = 39,4.
Deze waarde van de concentratiebreuk is groter
dan de evenwichtsconstante (37,8). Er zal dus
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
natriumchloride neerslaan.
moet dus, na zuivering, opnieuw in de reactor
worden gebracht.
e Bekijk de uitwerking van c en d nog eens.
Je kunt uit de gegevens afleiden dat [K+(aq)] =
4,81 mol L–1 en [NO3–(aq)] = 8,2 mol L–1.
Uit de oplosbaarheid van kaliumnitraat kun je de
evenwichtsconstante berekenen:
[K+(aq)] × [NO3–(aq)] = 3,752 = 14,1 = K
De waarde van de concentratiebreuk is nu
4,81 × 8,2 = 39,4. Deze is groter dan de
evenwichtsconstante. Er zal dus een neerslag van
kaliumnitraat ontstaan.
c Ammoniak is een belangrijke grondstof voor kunstmest, salpeterzuur, explosieven en kleurstoffen.
d Het Haber-Bosch proces vindt plaats bij hoge druk
(200 bar) en vrij hoge temperatuur (450 °C).
54a Hoe geef je in een energiediagram aan, dat een
reactie traag verloopt?
50a Ga na welke ionen voorkomen in laurioniet en
phosgeniet.
Laurioniet bevat OH– en Cl–. Het loodion moet dan
een lading 2+ hebben.
Phosgeniet bevat 2 × Cl– en 1 × CO32–. In totaal
4 minladingen. De twee loodionen moeten dus
4 plusladingen hebben: per loodion een lading 2+.
b PbO(s) + H2O(l) + Cl–(aq)  PbOHCl(s) + OH–(aq)
c 2 PbO(s) + 2H2O(l) + 2 Cl–(aq) + CO32–(aq) 
Pb2Cl2CO3(s) + 4 OH–(aq)
b Op welke manier heeft een katalysator invloed op
het energiediagram van een reactie?
d Let op wat er met het evenwicht van PbO en H2O
gebeurt bij b en c.
Als loodoxide met water reageert, ontstaan eerst
loodionen en hydroxide-ionen. De loodionen
reageren vervolgens verder met chloride en
carbonaationen. Blijkbaar lost loodoxide beter op
dan laurioniet en phosgeniet. Het meest
onoplosbare zout slaat neer.
e Wat gebeurt er met het evenwicht als de vaste
stoffen laurioniet en phosgeniet regelmatig worden
weggenomen?
Door de vaste stoffen laurioniet en phosgeniet af
te filteren, ontstaat een tekort aan loodionen in de
oplossing. Er wordt niet meer aan de
evenwichtsvoorwaarde voldaan. Om weer aan de
evenwichtsvoorwaarde te voldoen moet meer
loodoxide reageren met water, de reactie naar
rechts is in het voordeel.
Door regelmatig te filtreren wordt de opbrengst
vergroot.
51
–
52
–
55a De niet-ontleedbare stoffen zijn de beginstoffen.
N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
De evenwichtsvoorwaarde is:
[NH3(g)]2
=K
[N2(g)][H2(g)]3
b Bedenk wat het verband is tussen concentratie en
partiële druk.
De partiële druk is rechtevenredig met de
concentratie.
(pNH3)2
= Kp
■■
10.7 Ammoniakbereiding
53a N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
b Elke fabrikant streeft naar een zo hoog mogelijk
rendement. Bij een evenwichtsreactie reageert het
reactieproduct voor een deel weer terug, waardoor
nooit 100% rendement kan worden bereikt. Een
deel van de grondstoffen wordt niet omgezet en
(pN2)(pH2)3
c Wat gebeurt er met de partiële drukken als je het
volume verkleint? Wat gebeurt er dan met de
partiële-drukbreuk?
Alle partiële drukken worden groter. Daardoor
wordt de noemer meer groter dan de teller. De
partiële-drukbreuk dreigt dus kleiner te worden. Dit
wordt hersteld door de reactie naar rechts tijdelijk
25
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
in het voordeel te laten zijn. Er ontstaat dus meer
ammoniak.
d De druk in de keihard opgepompte band van een
racefiets is 7 bar. Vergelijk dat met de 200 bar van
de ammoniakfabriek en bedenk welke gevolgen
dat voor de installatie moet hebben.
Als je de druk nog verder opvoert, moet je zeer
degelijke apparatuur aanschaffen. Bovendien zijn
de veiligheidseisen steeds zwaarder, omdat de
zaak zou kunnen ontploffen. Al deze maatregelen
zijn nogal kostbaar.
heeft dus het hoogste kookpunt. Bij afkoelen wordt
het gas met het hoogste kookpunt het eerst
vloeibaar en dat is dus ammoniak.
c Waaruit bestaan die restgassen?
Die restgassen bestaan uit stikstof en waterstof.
Die moet je natuurlijk nooit laten ontsnappen. Je
kunt ze opnieuw gebruiken. Het beste is om ze
naar de reactor terug te voeren.
d Let in je blokschema vooral op het antwoord op
opdracht c.
e Wat gebeurt er bij temperatuurverhoging met de
waarde van K?
Naarmate de temperatuur hoger wordt, neemt de
waarde van K af. Dat betekent dat de breuk kleiner
wordt. Bij hogere temperatuur ontstaat dus minder
ammoniak.
f Wat weet je van het energie-effect van de vorming
van ammoniak?
De vorming van ammoniak is een exotherme
reactie (zie bron 21). Uit tabel 51 blijkt dat bij
temperatuurverhoging de opbrengst aan
ammoniak
afneemt. Je weet dat bij verhoging van de
temperatuur de endotherme reactie in het voordeel
is. Dat is de ontleding van ammoniak. Het klopt
dus dat bij een temperatuurverhoging minder
ammoniak ontstaat.
■■
Op weg naar het proefwerk
4 a Zet bij de stoffen ook de faseaanduidingen. Dat is
handig voor het opstellen van de
evenwichtsvoorwaarde.
C(s) + CO2(g)
2 CO(g)
[CO]2
g Wat weet je van de invloed van de temperatuur op
de reactiesnelheid?
Als de temperatuur lager wordt, gaat de reactie
steeds langzamer. Kennelijk ontstaat bij 450 °C
zoveel mogelijk ammoniak in een zo kort mogelijke
tijd.
56a Bereken hoeveel mol ammoniak maximaal kan
ontstaan.
Antwoord: 14%
N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
1 : 3
:
2
Hieruit blijkt dat maximaal 500 mol ammoniak kan
ontstaan.
70
Het rendement is dus
× 100% = 14%
500
b Welke gasvormige stof wordt het eerst vloeibaar:
degene met het hoogste of het laagste kookpunt?
26
De hoogte van het kookpunt wordt bepaald door
de grootte van de krachten tussen de moleculen.
Deze krachten hangen af van:
– de aanwezigheid van H-bruggen en (in veel
mindere mate)
– de massa.
Alleen tussen de ammoniakmoleculen (N-H
groepen) zijn H-bruggen aanwezig. Deze stof
=K
[CO2]
b Wat gebeurt er met de concentratiebreuk als je
CO2(g) toevoegt?
Door toevoeging van CO2(g) wordt de noemer van
de concentratiebreuk groter en blijft de teller gelijk.
De concentratiebreuk dreigt nu kleiner te worden
dan K. Dat mag niet, aangezien de temperatuur
constant wordt gehouden. Dus moet de teller
groter en de noemer kleiner worden. Dat betekent
dat de reactie naar rechts in het voordeel is. Er
ontstaat meer CO(g).
c Wat gebeurt er met de concentratiebreuk als je
C(s) toevoegt?
Koolstof, C(s), komt niet in de concentratiebreuk
voor. Door toevoeging van C(s) verandert de
concentratiebreuk niet. Geen van beide reacties
zal dus in het voordeel zijn.
d Wat gebeurt er met de concentratiebreuk als je
N2(g) toevoegt?
Stikstof komt niet in de concentratiebreuk voor.
Door toevoeging van N2(g) verandert de
concentratiebreuk niet. Geen van beide reacties
zal dus in het voordeel zijn.
Hoofdstuk 10 Energie en evenwicht
e Wat gebeurt er met het volume als je bij
gelijkblijvende druk extra stikstofgas toevoegt?
Door het toevoegen van N2(g) moet bij
gelijkblijvende druk het volume worden vergroot.
Hierdoor worden de concentraties van CO2(g) en
CO(g) in dezelfde mate kleiner. Doordat in de
teller de concentratie van CO(g) in het kwadraat
staat, neemt de teller meer af dan de noemer.
De concentratiebreuk dreigt nu kleiner te worden
dan K. Dat mag niet, aangezien de temperatuur
constant wordt gehouden. Dus moet de teller
groter en de noemer kleiner worden. Dat betekent
dat de reactie naar rechts in het voordeel is.
f Welke reactie is in het voordeel bij verhoging van
de temperatuur?
Ingevuld in de concentratiebreuk wordt dit:
[Pb2+][I–]2 = 1,2 × 10–3 × (2,4 × 10–3)2 = 6,9 × 10–9
6 a H2O(g) + C(s)  CO(g) + H2(g)
b Ga in het overzicht na hoe je een energiediagram
moet opstellen.
c Bedenk dat de reactie van steenkool met
waterdamp een endotherme reactie is.
Bij verhoging van de temperatuur is de
endotherme reactie in het voordeel. Dat is de
reactie naar rechts. Hierdoor is bij hoge
temperatuur meer CO(g) aanwezig dan bij lage
temperatuur.
Voor de reactie is niet alleen waterdamp nodig,
maar ook nog energie, want het is een
endotherme reactie. Als de waterdamp heet
genoeg is, levert de waterdamp de benodigde
energie.
g Zie de tip bij f.
d CO(g) + H2(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(g)
Bij verlaging van de temperatuur is de exotherme
reactie in het voordeel. Dat is de reactie naar links.
Dat betekent dat in de schoorsteen CO2(g) en C(s)
ontstaan.
e Bedenk dat watergas een brandstof is.
Het verbranden van een brandstof is altijd een
exotherme reactie. Er komt dus warmte vrij. Dat is
natuurlijk ook de bedoeling van een brandstof.
h Bij het vegen worden de vaste stoffen verwijderd.
Bij afkoeling ontstaat koolstof (roet). Deze vaste
stof kan neerslaan in de schoorsteen. Dit moet je
regelmatig (laten) weghalen. Als dat niet gebeurt,
bestaat de mogelijkheid dat de koolstof in de
schoorsteen zelf gaat branden. Dan heb je een
schoorsteenbrand, met alle gevolgen vandien.
f Tel beide reactievergelijkingen (a en d) maar bij
elkaar op.
H2O(g) + C(s)
 CO(g) + H2(g)
CO(g) + H2(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(g)
+
 CO2(g)
C(s) + O2(g)
5
Schrijf de evenwichtsvergelijking voor het
oplossen van loodjodide op en geef de
evenwichtsvoorwaarde (het
oplosbaarheidsproduct). Bereken hoeveel mol
loodjodide maximaal kan oplossen in 1,00 liter
water.
Antwoord: 6,9 × 10–9
Er kan 83 mg PbI2(s) oplossen in 150 mL water.
De molaire massa van PbI2(s) is 461,0 g mol–1.
aantal gram loodjodide 461,0
aantal mol loodjodide 1,00
83 × 10–3
....
Er lost dus 1,8 × 10–4 mol loodjodide op.
In 150 mL water lost 1,8 × 10–4 mol PbI2(s) op.
In 1000 mL water (= 1,00 liter) lost dan
1000
× 1,8 × 10–4 = 1,2 × 10–3 mol PbI2(s) op.
150
Met de volgende reactievergelijking kun je
berekenen hoeveel mol Pb2+(aq) en I–(aq)
ontstaan:
PbI2(s)
Pb2+(aq) + 2 I–(aq)
Er ontstaan dus 1,2 × 10–3 mol Pb2+(aq) en
2,4 × 10–3 mol I–(aq).
7 a 2 NO(g) + O2(g)
b
2 NO2(g)
[NO2(g)]2
=K
[NO(g)]2[O2(g)]
c In welke verhouding in mol zijn de stoffen bij de
reactie betrokken?
Als er 0,300 mol NO2(g) moet ontstaat, verdwijnt
er 0,300 mol NO(g) en 0,150 mol O2(g).
begin
reactie
evenwicht
[NO]
[O2]
[NO2]
0,333
–0,300
0,033
0,313
–0,150
0,163
0,000
+0,300
0,300
d Vul de gevonden waarden in de concentratiebreuk
in.
Antwoord: 5,1 × 102
0,3002
= 5,1 × 102
2
0,033 × 0,163
27
Pulsar – Chemie vwo scheikunde 1 deel 2
8 a Bereken hoeveel mol overeenkomt met 1,00 kg
water.
Antwoord: 1,59 × 107 J
Je moet het aantal gram water omrekenen naar
een aantal mol water.
aantal gram water
18,02
1000
aantal mol water
1,00
...
Dat betekent 55,6 mol water.
Bij de vorming van 1,00 mol water komt
2,86 × 105 J vrij. Dus komt bij de vorming van 55,6
mol water 55,6 × 2,86 × 105 = 1,59 × 107 J vrij.
b Vloeibaar water moet dan weer worden omgezet
in waterdamp. Is dat een endotherm of een
exotherm proces?
Het verdampen van water kost energie. Dat
betekent dat er minder energie vrijkomt, als
waterdamp ontstaat.
c Wat weet je van de hoogte van het begin- en
eindniveau, als het een exotherme reactie is?
Waarom moet je het reactiemengsel eerst aansteken?
Bij een exotherme reactie ligt het energieniveau
van de reactieproducten onder het energieniveau
van de beginstoffen. Dat betekent dat diagram 1 of
3 het juiste diagram is.
Als je een exotherme reactie eerst moet
aansteken, dan betekent dit, dat je eerst
voldoende activeringsenergie moet toevoeren. Dit
is in diagram 1 weergegeven, zodat dat het
gevraagde diagram is.
28
Hoofdstuk Coach B
■■
Coach B
1
Als er twee verklaringen gevraagd worden, worden
alleen je eerste twee verklaringen beoordeeld.
2
Je moet bij berekeningen duidelijk laten zien, hoe
je aan je antwoord komt.
3
Er is 3,12 : 4 = 0,780 gram zuurstof nodig. Het
antwoord moet in drie significante cijfers worden
gegeven.
Kees heeft veel te sterk afgerond en geeft een
antwoord in slechts één significant cijfer. Kees
krijgt één punt aftrek.
Fenneke geeft een antwoord in twee significante
cijfers. Ze zit er dus één significant cijfer naast.
Daar wordt geen punt voor afgetrokken.
4 a Je krijgt drie uur voor het eindexamen scheikunde.
b Het eindexamen bevat ongeveer 24 onderdelen,
die tussen de 68 en 75 scorepunten opleveren.
c Drie punten betekent 3 van de 65 punten. Daar
moet je ongeveer (180 : 65) × 3 = 8,3 minuten
aan besteden.
5 a Er zijn 4 opgaven met 26 onderdelen.
b Opgave 1: Etheen: koolstofchemie
Opgave 2: Nicotine: zuur-base, berekeningen
Opgave 3: Biowaterstof: rekenwerk, evenwichten
Opgave 4: Koolstofchemie
6 a –
b –
c –
d Leerlingantwoord 1
a In de halfreacties ontbreken de elektronen.
Daar zal een punt voor worden afgetrokken.
b Zie bij de tweede opmerking die begint met
‘indien’. Dit antwoord levert 0 punten op.
c Zie ook weer de opmerking, die begint met
‘indien’. Er wordt één aanpassing gevraagd. De
leerling geeft er drie. Er wordt alleen naar het
eerste antwoord gekeken: 0 punten.
Leerlingantwoord 2
a Dit is helemaal goed.
b Dit levert 0 punten op! Voor dit antwoord hoef je
helemaal geen scheikundekennis te hebben!
c Twee punten, omdat het antwoord één van de
drie mogelijke antwoorden is.
29