De concentratiebreuk (= Qc)

Scheikunde
Hoofdstuk 7
H7.6 Omkeerbare reacties
Omkeerbare reactie = beginstoffen reageren tot reactieproducten, maar dit ook andersom
A+BC+D
maar ook A + B ← C + D
dus: A + B  C + D
Een stof blijft oplossen maar tegelijk slaat er ook evenveel neer
Er is dus niet evenveel opgelost als neergeslagen máár de hoeveelheden blijven gelijk
Vb.
-50 gram opgelost
-20 gram opgelost
maar toch is het in evenwicht, omdat de verhoudingen zo blijven
Een omkeerbare reactie is een evenwichtsreactie.
Endotherm =
Exotherm =
energie wordt opgeslagen
geeft energie af
 er is contant energie nodig
 eenmaal op gang, dan blijft hij verder reageren
Als de snelheid van heen en weer reageren gelijk is, dan spreek ja van een evenwicht
Chemisch evenwicht = heen- en terug gaande reacties zijn even snel
H7.7 De evenwichtsvoorwaarde
Er is een verband tussen de concentraties van stoffen bij evenwicht.
Voor het evenwicht:
mA+nBqC+rD
Noem je de breuk
[C]q * [D]r
Qc = [A]m * [B]n
= Kc
(de betrekking Qc = Kc heet de evenwichtsvoorwaarde)
Q is de afkorting van quotiënt, en de c staat voor concentratie
Als Qc ≠ Kc :dan is er geen evenwicht
De evenwichtsconstante Kc is alleen afhankelijk
van de temperatuur. Toevoeging van een
katalysator heeft geen invloed op het
evenwicht, beide processen worden even snel
versneld.
Vb.
BINAS 37B
N₂ + 3H₂  2NH₃
De concentratiebreuk (= Qc) :
[NH₃]²
[N₂] * [H₂]³
Stoffen toevoegen of weghalen:
- Veranderen de concentraties wel
- Maar de waarde van de evenwichtsconstante niet
bij evenwicht: constant
Scheikunde
Hoofdstuk 7
H7.8 Homogene en Heterogene evenwichten
Homogeen evenwicht
- alle stoffen in een reactie hebben dezelfde samenstelling (homogeen gemengd)
- evenwicht tussen stoffen zonder grensvlak
- er is één fase
Heterogeen evenwicht
- niet overal dezelfde samenstelling (heterogeen gemengd)
- evenwicht tussen stoffen waarbij een grensvlak tussen de stoffen voorkomt
- er is meer dan één fase
Een verdelingsevenwicht is een evenwicht waarbij een stof zich verdeelt over twee niet met elkaar
mengbare fasen.
In de uitdrukkingen met ‘K’ vul je een concentratie in, dit kan alleen als de stof homogeen verdeelt is over
de beschikbare ruimte. Allen concentraties van opgeloste deeltjes (in mol/L) en concentraties van gassen
(in mol dm-3) komen in de concentratiebreuk voor. Vaste stoffen en oplosmiddelen hebben geen invloed op
de ligging van het evenwicht en komen niet in de breuk voor.
Een vaste zout vormt in een verzadigde (volledige) oplossing een heterogeen evenwicht  er is géén
grensvlak. Daarom wordt de K-waarde voor het oplosevenwicht oplosbaarheidsproduct = Ks genoemd.
BINAS 46
H7.9 Beïnvloeding van evenwichten
Als je een stof fijner maakt, lost er niet meer van op, maar gaat de reactie tijd sneller kortere insteltijd.
120
20 °C
80
60
40
Pb²+
40
0
0
40
60
80
CL-
60
20
20
PbCl₂
80
20
0
50 °C
100
aantal mmol
100
aantal mmol
120
0
40
60
tijd (s)
tijd (s)
Uit de diagrammen volgt
20
bij hogere temp. lost er meer stof op
het evenwicht ligt meer naar rechts
evenwichtstoestand word eerder bereiktm kortere insteltijd
Bij verhogen van temperatuur:
- verlopen alle reacties sneller
- is de insteltijd van een evenwicht korter
- verschuift de ligging van een evenwicht naar de kant met het grootste aantal deeltjes
evenwichtconstanten bij verschillende temperaturen BINAS 51
(273 K = 0 °C)
80
Scheikunde
Hoofdstuk 7
Bij toevoeren van warmte verschuift een evenwicht naar de endotherme kant. Dat is de kant met het
grootste aantal deeltjes.
Toevoegen van één van de reagerende stoffen doet een evenwicht naar de andere kant verschuiven.
Vb.
drukverhoging
N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g)
[NH3]2
[N2] * [H2]3 = K
↑
t1 =
a2
=K
3
b*c
t2 =
door volume verkleining  concentraties groter
(2a)2
= 4 a2
≠K
3
3
2b * (2b)
16 b * c
 Qc < Ks
Verzet (ook wel: herstel) van het evenwicht
Qc moet groter worden (weer gelijk aan Ks)  meet NH3 en minder N2 & H2
Het evenwicht verschuift automatisch naar rechts
Bij volumeverkleining (= drukverhoging) verschuift een gasevenwicht in de richting van de minste deeltjes
Algemene dingen
Hb + O2  HbO2
De evenwichtsvoorwaarde =
[HbO2]
[Hb] * [O2]
=K
Als er weinig O2 is  noemer klein  breuk heel groot
Het evenwicht verschuift naar rechts
-
breuk kleiner dan verschuift het evenwicht naar links
breuk groter dan verschuift het evenwicht naar rechts
Bestuur blz 174 & 175 (diagrammen) deze moet je kunnen tekenen!