[Eline]

Met volumeverandering kan je het evenwicht verschuiven (het evenwicht verschuift naar de kant met de minste deeltjes), maar met volumeverandering kan je de reactiesnelheid niet beïnvloeden. Hoezo niet? Mij lijkt het op hetzelfde principe te berusten. Als je het volume verkleint wordt de concentratie groter en dus meer kans op effectieve botsingen, maar volgens het boek kan je een reactie niet versnellen door het volume te verkleinen.

[C3 JongerenCommunicatie]

Beste Eline,

Goede vraag! Stel je hebt A + B <-> C., allen gassen. Je verandert het volume van het vat waarin ze zich bevinden.
Het evenwicht verschuift naar de kant met de minste deeltjes (C) . Dat heb je goed! Oftewel, de ligging van het evenwicht verschuift naar rechts. Tijdens het verschuiven van het evenwicht, is er geen evenwicht, dan zijn de snelheden naar links niet gelijk aan die naar rechts. Dus op dat moment ben je die snelheden aan het beinvloeden. Dan is er 1 reactiesnelheid groter (die naar C) dan de ander (die naar A +B)., en DUS verschuif je het evenwicht .
Op het moment dat het nieuwe evenwicht zich heeft ingesteld (“er is evenwicht”), zijn de snelheden van de reactie de ene kant op gelijk aandie de andere kant op. Echter je hebt dan een nieuwe situatie met een andere concentratie A, B en C.

Dit staat verder los van de regel dat je de reactiesnelheid kan verhogen door de concentratie van de reactanten te verhogen .

Verder zijn er factoren die de reactiesnelheid beinvloeden, waaronder de concentratie.

[Jan Wim Peters]

Maar Eline heeft gelijk, waar ze zegt dat volumeverkleining de reactiesnelheid vergroot; de concentraties worden immers groter. Uiteindelijk zullen de snelheden aan elkaar gelijk worden in een nieuw evenwicht. maar zullen groter zijn dan daarvoor.

Jan Wim Peters

[C3 JongerenCommunicatie]

Eline, die l;aatste zin komt als mosterd na de maaltijd. maar dat had je natuurlijk al door

[Yvette van Rijckevorsel]

Beste Eline,

Ik interpreteer jou vraag net iets anders dan mijn collega’s die jou al hadden geantwoord. Ik kom daarom tot een iets ander antwoord op jouw vraag. Ik hoop dat je er wat aan hebt:

Wanneer je een mengsel van gassen samenperst (volume-verkleinen) dan krijg je meer deeltjes per volume-eenheid. Wanneer je meer deeltjes per volume-eenheid krijgt dan neemt de reactiesnelheid natuurlijk toe! De kans dat deeltjes elkaar tegen komen en dus met elkaar botsen wordt groter wanneer je een mengsel van gassen samenperst. Wanneer de kans op een botsing toeneemt, neemt ook de kans op een effectieve botsing toe en dus krijg je meer effectieve botsingen per seconde (let op: dat laatste ‘per seconde’ is erg belangrijk dat je dat er bij vermeld bij examenvragen!) . En dus neemt de reactiesnelheid toe (reactiesnelheid gaat over het aantal reagerende deeltjes per seconde bijvoorbeeld in eenheid mol/s).

Het gevolg, namelijk het verschuiven van het evenwicht in een dergelijke situaties is hierboven al besproken.

Waarom staat er dan regelmatig dat de reactiesnelheden niet veranderen als je het volume verkleint? Nou omdat ze in dat geval iets anders bedoelen met het verkleinen van het volume. Je kunt een volume ook verkleinen, niet door de gassen samen te persen, maar door slechts de helft van de ruimte en dus de helft van het aantal deeltjes te nemen. Dus in plaats van een reactievat van 1 m³ te nemen, nemen we nu een reactievat van 0,5 m³ Het aantal deeltjes per volume-eenheid blijft hetzelfde. Dus had ik in het eerste reactievat 1 mol van stof A, 1 mol van stof B en 0,5 mol van stof C bij een reactie A + B <-> C, in het tweede reactievat heb ik dan dus maar 0,5 mol van stof A, 0,5 mol van stof B en 0,25 mol van stof C. Omdat het aantal deeltjes per volume-eenheid gelijk blijft, blijft ook de kans op een botsing en dus het aantal effectieve botsingen per seconde gelijk en verandert de reactiesnelheid niet. Overigens verandert nu ook de ligging van het evenwicht natuurlijk niet!

Kortom, het is belangrijk om goed de vraag te lezen om erachter te komen wat ze bedoelen met het verkleinen van het volume zodat je weet of het gaat om het samenpersen van een volume waardoor het aantal deeltjes per volume-eenheid toeneemt of dat het gaat om bijvoorbeeld om het nemen van een kleiner reactievat waarbij het aantal deeltjes per volume-eenheid gelijk blijft.

Groeten,
Yvette van Rijckevorsel

• Deze reactie is gewijzigd 1 jaar, 11 maanden geleden door Yvette van Rijckevorsel.

[Eline]

Hoi allemaal,

Heel erg bedankt voor jullie reacties. Ik heb nog één vervolgvraag over een opdracht.
Opdracht:
De voorbewerking bij de productie van ammoniak is dat er een mengsel van waterstof en stikstof moet worden gevormd. Waterstof wordt gemaakt door methaan te laten reageren met stoom. Hierbij ontstaan koolstofmono-oxide en waterstof: CH4(g) + H2O(g) ⇄ CO(g) + 3 H2(g).
Deze reactie is endotherm.
Welke factor speelt bij de vorming van dit gasmengsel een rol? Er kunnen meer antwoorden goed zijn.
– druk
– grootte van de reactor
– volume
– temperatuur
– aanwezigheid van een katalysator

Antwoord:
Je hebt een gasevenwicht, dus speelt de druk zeker een rol. Een hogere druk betekent dat de deeltjes dichter op elkaar zitten en vaker effectief kunnen botsen. Een hogere temperatuur zorgt dat er meer en heftigere effectieve botsingen optreden en bovendien verschuift het evenwicht dan naar de endotherme kant, dus naar rechts. Een katalysator laat een evenwicht sneller instellen. De grootte van de reactor heeft geen invloed op de reactiesnelheid, het volume ook niet.

Mijn vraag;
Waarom heeft het volume hier dan geen invloed op de reactiesnelheid?

[Rob Hooft]

Hoi Eline!

Hiervoor kun je precies ook het antwoord van Yvette hierboven gebruiken!

Er worden vijf dingen gegeven die je kunt veranderen. En als je deze vraag wilt beantwoorden moet je die 5 dingen natuurlijk onafhankelijk maken! Je mag maar 1 ding tegelijk veranderen, anders kun je niet weten waar het echt door komt dat de reactiesnelheid verandert.

Dus als je om te kijken of het volume invloed heeft op de snelheid waarmee de gassen reageren mag je dat niet doen door de gassen samen te persen: dan gaat de reactiesnelheid inderdaad omhoog, maar ja dat is al te verklaren doordat de druk omhoog gaat. Dus je moet als je het volume wilt verkleinen ook de hoeveelheid gassen met dezelfde factor verkleinen, zodat de druk hetzelfde blijft. Preciezer moet je dus iets verzinnen wat de druk, de temperatuur, en de aanwezigheid van een katalysator niet verandert. Want als een van die drie verandert, dan weet je al dat de reactiesnelheid verandert, en dan weet je dus niet zeker of dat echt door het veranderen van het volume komt.

En eigenlijk wil je liefst ook dat de grootte van de reactor niet verandert. Mijn hoofd is nu even aan het puzzelen hoe je het volume verandert zonder de grootte van de reactor te veranderen, maar dat kun je misschien beter aan mij uitleggen…. misschien staat er een tekeningetje bij?

Is het nu duidelijker?

Rob

[Eline]

Hoi Rob,

Dankjewel! Dit had ik inderdaad ook uit het antwoord van Yvette kunnen opmaken, maar ik begreep het nog niet helemaal, maar nu met een uitleg die op twee verschillende manieren is gegeven, snap ik het! Het volume heeft geen invloed op de reactiesnelheid, want als je het volume verkleind vergroot je de druk en dat is een andere factor, dus daarom kan je niet zeggen dat het volume invloed heeft op de reactiesnelheid. Dus eigenlijk kan je wel zeggen dat het volume verkleinen nooit invloed heeft op de reactiesnelheid, want of het is de druk die dan invloed heeft of het heeft geen invloed, dus je kan eigenlijk stellen dat dit nooit het goede antwoord is, klopt dat? Want het volume verkleinen van een vloeistof of vaste stof kan niet, dus je spreekt altijd van het verkleinen van het volume van gassen, oftewel de druk vergroten, wat een beter antwoord is.

[Rob Hooft]

Hoi Eline.

Prima begrepen. Wel even een waarschuwing dat je de vraag altijd precies moet blijven lezen, want als ze niet vragen om de reactiesnelheid maar graag willen weten of de hoeveelheid product groter wordt als je iets verandert, dan heeft het volume natuurlijk net wél invloed!

Rob

[Sarah]

Als er evenwicht is ,is de reactiesnelheid dan gelijk aan nul ?

 

[Siebe Lekanne Deprez]

Hoi Sarah,

De reactiesnelheid hoeft niet gelijk aan 0 te zijn als er een evenwicht is. Een evenwicht betekent dat de concentraties van de stoffen aan beide kanten van de reactiepijl niet meer veranderen door de tijd heen. Dus de concentraties blijven gelijk, maar dat hoeft niet te betekenen dat de concentratie van bijvoorbeeld stof A gelijk is aan die van stof B voor de reactie A <-> B.

Zo kan er bijvoorbeeld meer A dan B aanwezig zijn, maar als de reactie van A naar B langzamer is dan van B naar A zal beide concentraties gelijk blijven. Hier spreken we van een evenwicht.

Helpt dit je verder op weg?

Siebe

[Jan Wim Peters]

Hallo Sarah,

In een evenwicht, dynamisch, chemisch, zijn de reactiesnelheden nooit nul. Anders is het niet dynamisch meer. De snelheden zijn aan elkaar gelijk, maar tegengesteld, zodat er ogenschijnlijk niets gebeurt. De concentraties zijn daardoor dus constant. Hopelijk kom je hier mee verder.

Groet,

Jan Wim Peters

 

[Auteur]

Berichten