In deze module worden evenwichten en het verstoren ervan behandeld en kun je oefenen met opdrachten.
Je kunt zelf kiezen hoe je deze module doorwerkt en wat je wel of niet doet.
Als je begint met de Check en je maakt die goed, ben je eigenlijk al klaar.
Leerdoelen
Je kunt uitleggen wat een evenwichtsreactie is.
Je kunt uitleggen wat een dynamisch evenwicht is.
Je kunt van een evenwichtsreactie de evenwichtsvoorwaarde opstellen.
Je kunt uitleggen wat de invloed van het veranderen van de temperatuur, druk en concentratie is op de ligging en insteltijd van een evenwicht.
Je kunt met behulp van evenwichtsconstantes bij verschillende temperaturen afleiden of een reactie endotherm of exotherm is.
Uitlegfilmpjes
Kijk onderstaand filmpje voor uitleg over evenwichten.
Kijk onderstaand filmpje voor uitleg over het verstoren van evenwichten.
Evenwichten: een overzicht
Chemische evenwichten zijn dynamisch, de reacties naar links en naar rechts hebben dezelfde snelheid, daarom veranderen de concentraties van de stoffen niet als het evenwicht zich heeft ingesteld.
In binas tabel 51 vind je van veel reacties de evenwichtsconstante K.
Bij het verhogen van de temperatuur is de endotherme reactie tijdelijk in het voordeel.
Bij het verhogen van de druk verschuift het evenwicht naar de kant met de minste deeltjes.
Als een van de stoffen in een evenwicht wegreageert/wegvliegt, loopt het evenwicht af naar de kant van de pijlen waar deze stof staat.
Oefenen met wat opgaven
Opgave 1.
In een dieselmotor wordt dieselolie verbrand. In de cilinders van de motor wordt deze brandstof toegevoegd aan een overmaat lucht. Bij de temperatuur die in de cilinders heerst, verbrandt de dieselolie tot voornamelijk koolstofdioxide en water. Daarnaast wordt bij deze temperatuur stikstofmonooxide gevormd. De vorming van stikstofmonooxide in de cilinders van de dieselmotor is een evenwichtsreactie:
N2 + O2 2 NO
Wanneer het gasmengsel waarin bovenvermeld evenwicht heerst langzaam wordt afgekoeld, neemt de hoeveelheid NO af.
a] Leg uit aan de hand van een gegeven uit Binas-tabel 57A dat de hoeveelheid NO afneemt wanneer dit gasmengsel wordt afgekoeld. Vermeld in je uitleg de getalwaarde van dit gegeven. Ga ervan uit dat dit gegeven ook geldt onder de omstandigheden die in de dieselmotor heersen.
De temperatuur van het gasmengsel dat uit de uitlaat van een dieselmotor komt, is veel lager dan de temperatuur die in de cilinders heerst. Het gasmengsel dat de cilinders verlaat, wordt dus in korte tijd sterk afgekoeld. Tijdens deze snelle afkoeling neemt de hoeveelheid NO in het gasmengsel niet merkbaar af. Uit de uitlaat komt dus meer NO dan wanneer het gasmengsel uit de cilinders langzaam zou worden afgekoeld tot de temperatuur die buiten de cilinders heerst. Ook als het gasmengsel dat de cilinders heeft verlaten langere tijd bij deze lagere temperatuur bewaard blijft, verandert de hoeveelheid NO niet meer.
b] Verklaar waarom ook na langere tijd de hoeveelheid NO in het gasmengsel dat de cilinders heeft verlaten niet meer verandert.
c] Leg uit wat het effect is van het verhogen van de druk (bij gelijke T) op de ligging en insteltijd van het evenwicht.
d] Leg uit wat er gebeurt met de hoeveelheid stikstofdioxide als je een stof toevoegt die wel met zuurstof reageert, maar niet met koolstofmonoxide of stikstofdioxide.
Opgave 2.
De antwoorden
Opgave 1.
a] De vormingswarmte van NO is + 0,913⋅105 J mol–1 , dus de vorming van NO is een endotherme reactie. Bij verlaging van de temperatuur verschuift het evenwicht naar de exotherme kant, dus naar links.
b] Bij de lage temperatuur is de reactiesnelheid nul geworden / kan de activeringsenergie niet meer worden gehaald. Dus verandert de samenstelling van het gasmengsel niet meer.
c] Aan beide kanten van de evenwichtspijlen staan evenveel gasdeeltjes (N2 en O2/ 2 NO). Het evenwicht verschuift dus niet naar links of rechts bij het verhogen van de druk. De concentratie van de deeltjes wordt groter, dus wordt de reactiesnelheid groter. Dus wordt de insteltijd korter.
d] Omdat het zuurstof weg reageert, zal de reactie naar rechts niet/minder plaatsvinden. Het evenwicht verschuift dus naar links. Dus wordt de hoeveelheid stikstofdioxide kleiner.
Opgave 2.
Check
Toets: Check Evenwichten en Verstoren van Evenwichten
Het arrangement Evenwichten en verstoren van evenwichten is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
herbert van de voort
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-11-15 14:12:55
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Check Evenwichten en Verstoren van Evenwichten
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
