Hoofdstuk 4 reactiesnelheid en chemisch evenwicht

Hoofdstuk 4 reactiesnelheid en chemisch evenwicht Het botsende deeltjes model theorie van botsende deeltjes  deeltjes bewegen en botsen voortdurend Effectieve botsing = als de botsing tot een reactie leidt -Belangrijke factor is energie die deeltjes samen hebben bij de botsing  om te reageren moeten ze een minimale hoeveelheid bezitten = activeringsenergie -Bij een hogere temperatuur zullen er meer effectieve botsingen plaatsvinden Hoe groter het aantal botsingen per seconden, des te groter het aantal effectieve botsingen, des te sneller de reactie Energie en reactieverloop Bij een exotherme reactie is de energie van de beginstof groter dan die van de reactieproducten  wordt energie afgestaan aan de omgeving -In de vorm van warmte, licht of elektriciteit -Energieverlies voor systeem of vrijkomen van energie, bijv. warmte krijgt een negatief teken  energie exotherme reactie is negatief Bij een endotherme reactie is de energie van de reactieproducten groter dan die van de beginstoffen  er wordt energie onttrokken uit de omgeving -Energiewinst voor systeem of opnemen van energie krijgt positief teken Activeringsenergie Reactie tussen twee moleculen betekent het verbreken van atoombindingen en vormen van nieuwe bindingen -Tussen begin en eind van reactie bevindt de stof zich in overgangstoestand Overgangstoestand of geactiveerd complex = oude bindingen gedeeltelijk verbroken en nieuwe bindingen al gedeeltelijk gevormd -deze toestand heeft een hogere energie dan de begin- of eindtoestand.-Overgangstoestand vormt een energiedrempel Geven dit weer in een energiediagram -Verticaal staat de energie en horizontaal verloopt de reactie -De hoogte van de energiedrempel = activeringsenergie Ea 1 / 2

Exotherme reactie Het verbreken van de bindingen kost minder energie dan het vormen van de nieuwe bindingen aan energie oplevert Exotherme reacties moeten bijna altijd op gang worden gebracht -Om tot een reactie te komen moeten moleculen een hoeveelheid kinetische energie bezitten die ongeveer gelijk is aan de activeringsenergie -Als kinetische energie lager is dan de activeringsenergie kan de overgangstoestand niet ontstaan en zal de reactie niet verlopen  geen effectieve botsingen oAls activeringsenergie hoger is dan is de kans op effectieve botsingen kleiner en verloopt de reactie langzamer -Als maar klein aantal moleculen de nodige activeringsenergie heeft dan is de vrijkomende energie voldoende om de andere over de energiedrempel heen te helpen  als reactie eenmaal loopt dan houdt deze zichzelf in stand Endotherme reactie Om endotherme reactie te laten plaatsvinden moet er voortdurend energie worden toegevoerd.-Het breken van verbindingen kost meer dan dat de nieuwe gevormde bindingen opleveren Reactiesnelheid Snelheid van een reactie is de maat voor de hoeveelheid stof die per tijdseenheid wordt omgezet of gevormd -Uitgedrukt in de toe- of afname van de hoeveelheid stof in de concentratie van de stof

Formule voor de reactiesnelheid:

-s = gemiddelde reactiesnelheid gedurende het tijdsinterval t -∆[X] = concentratieverandering van stof X (eenheid mol/L) = [X]eind – [X]begin oAls stof X wordt gevormd heeft ∆[X] positieve waarde oAls stof X verdwijnt heeft ∆[X] negatieve waarde  minteken voor formule en – teken voor concentratie -∆t = tijdsinterval = teind - tbegin Formule geldt alleen voor homogene systemen  systemen waarin alle stoffen op

moleculair niveau gemend zijn: de stoffen verkeren in één fase.

Voorbeeld reactie 2 NO2  2 NO + O2 -Stel dat bij een bepaalde temperatuur de concentratie NO2 in de eerste 20 seconden afneemt met 0,10 mol per liter dan geldt:

• / 2