Evenwichten

a)

1. Met behulp van een BOE-schema (ook wel BRE of B∆E of ICE tabel genoemd). Kun je dit het eenvoudigst uitrekenen.

2. 

   Er is 25% van 10 mol zwaveldioxide over, dat is 2,5 mol over. Omdat het volume 1,0 liter is. Zijn de concentraties in getal gelijk aan het aantal mol.

b)

1. Bij evenwicht zijn de snelheden gelijk aan elkaar.

2. 

a)

1. De concentratiebreuk is de concentraties van de stoffen rechts van de pijl gedeeld door de concentraties van de stoffen links van de pijl. Alleen gassen en opgeloste stoffen mogen hierin staan. Coëfficiënten worden machten.

2. Q=[CO]²/[CO₂]

b)

1. Zoek deze op in Binas 51.

2. 1,0*10^–21

c)

1. De evenwichtsvoorwaarde is de vergelijking waarin de evenwichtsconstante gelijkgesteld is aan de concentratiebreuk.

2. K=1,0*10^-21=[CO]²/[CO₂]

d)

1. De ligging wil zeggen dat de concentraties van de stoffen links of rechts groter zijn. Dit is te zien aan de waarde van K, deze is dan groter of kleiner dan 1.

2. De waarde van K is veel kleiner dan 1. Dus het evenwicht ligt heel erg aan de kant van de noemer, dus links.

e)

1. Vul eerst de evenwichtsvoorwaarde in om de evenwichtsconcentratie van koolstofmonoxide uit te rekenen.

2. De evenwichtsconcentratie koolstofdioxide is bekend, deze mogen we invullen in de evenwichtsvoorwaarde:
   K=1,6 * 10^-3 = [CO]² / 1,5

   Hieruit volgt: [CO]² = 2,4 * 10^-3
   En:  [CO]= √(2,4 * 10^-3 ) = 4,9 * 10^-2 M

f)

1. Maak dan gebruik van een BOE-schema om de beginconcentraties uit te rekenen.

2. 

   Het antwoord is dus 1,524 mol/L.

a)

1. Een horizontale lijn in een hoeveelheid-tijd grafiek wil alleen zeggen dat de concentratie niet meer veranderd.

2. Nee, een horizontale lijn kan ook betekenen dat er een evenwicht bereikt is.

b) & c)

1. Voor elke afname van 3 waterstof is er 1 stikstof afname (dit blijkt uit de molverhouding van de reactievergelijking).

2. De beginhoeveelheid stikstof wordt vermeld in de opgave.

3. Gebruik de molverhouding voor de toename van ammoniak vanuit 0 te bepalen.

4. Zie de uitwerking bij vraag e) voor het totale plaatje. Maak eerst opgave d) en e).

d)

1. Een hogere temperatuur leidt tot een hogere reactiesnelheid.

2. Wat levert het meeste geld op? Veel produceren, of snel produceren?

3. Bij een hoge temperatuur verlopen alle reacties sneller, het evenwicht zal dus sneller ingesteld worden. Hierdoor is per tijdseenheid meer ammoniak te produceren. En dus meer geld te verdienen.

e)

1. Een katalysator heeft geen invloed op het evenwicht, maar zorgt ervoor dat de evenwichtstoestand sneller bereikt wordt.

2. 

a)

1. Wat kun je doen met vissen, en bakken water met al dan niet MX daarin om te kijken of de hypothese waar is?

2. Houd vissen die al MX (in het vetweefsel) hebben opgenomen in water met een lagere [MX (aq)] / zonder MX en meet na enige tijd weer de [MX (vet)]. In het geval van een evenwicht zou [MX (vet)] moeten dalen (of [MX (aq)] zou moeten stijgen).

b)

1. Stel de evenwichtsvoorwaarde op en vul deze in. Let wel op dat de concentraties dezelfde eenheid hebben.

2. De evenwichtsvoorwaarde voor het evenwicht is:

   K=[MX(vet)]/[MX(aq)]
   De MX in het water is 22,5 nanogram per liter, dit is 22,5*10^–9 g/L
   De MX in het vet is 105 microgram per liter, dit is 105*10^–6 g/L

   De waarde van de concentratiebreuk is dan:

   105*10^-6 / 22,5*10^-9 = 4,67*10³ g/L.

   Dit is redelijk in overeenstemming met de genoemde waarde van 4*10³.

a)

1. Geef eerst de oplosvergelijking.

2. Stel de evenwichtsvoorwaarde op.

3. Gebruik een BOE-schema.

4. Via een BOE-schema:

   

   Het oplosbaarheidsproduct:
   K_s=[Mg²⁺ ] [OH^– ]² =5,6*10^-12

   Invullen:
   x*(2x)² = 5,6* 10^-12
   x = ∛ ((5,6*10^-12)/4) = 1,12*10^-4

   Dan kan er dus:
   1,12*10^-4 mol * 58,32 g/mol = 6,5*10^-3 gram magnesiumhydroxide per liter oplossen.

b)

1. Vul het BOE-schema opnieuw in.

2. Gebruik x voor onbekende hoeveelheden.

3. Gebruik de evenwichtsvoorwaarde om x te berekenen.

4. Het BOE-schema verandert nu:

   

   De +2x gaat waarschijnlijk een zeer klein getal zijn, dit verwaarlozen we ten opzichte van de 1,0*10^–2.

   Dan wordt het ingevulde oplosbaarheidsproduct:
   x*(1,0*10^-2)² = 5,6*10^-12
   x = 5,6*10^-8
   Dus inderdaad is 2x veel kleiner dan 1,0*10^-2.

   Nu lost er:
   5,6*10^–8 mol x 58,32 g/mol = 3,3*10^-6 gram magnesiumhydroxide per liter op.
   Er kan dus veel minder opgelost worden

a)

1. Gebruik een BOE-schema.

2. Vul x in voor onbekende concentraties.

3. Vul de evenwichtsvoorwaarde in.

4. Gebruik maken van een BOE-schema:

   

    

   De evenwichtsvoorwaarde is:
   K=[C][D]/([A] [B]² )=8

   Invullen levert op:
   x²/(2*2²)=8
   x=8
   Dus de beginconcentratie van A is 10 M en de evenwichtsconcentraties C en D zijn allebei 8 M.

b)

1. Gebruik een getallenvoorbeeld om te voorspellen wat er zou gebeuren met de waarde van de concentratiebreuk.

2. Op het moment van evenwicht verdubbelen de evenwichtsconcentraties, de waarde van de concentratiebreuk wordt dan:

   [C][D]/([A] [B]² )=((4)(4))/((2) (2)² )=2

   Dit is lager dan de evenwichtsconstante. De waarde van de concentratiebreuk gaat toenemen, dit kan door de teller te laten toenemen (of de noemer afnemen).

   De reactie naar rechts zal dus tijdelijk in het voordeel zijn. Het evenwicht verschuift naar rechts.