Werk in uitvoering.
Aan dit artikel wordt voorlopig nog gewerkt. Gelieve het niet te bewerken totdat dit sjabloon is weggehaald.
Evenwicht van gasreacties
In de
vorige pagina is duidelijk gemaakt dat voor de reactie
Reactie 1
Basisformule
de volgende relatie geldt:
Verg. 1
evenwicht
De reactievergelijking is:
en de evenwichtsconstante kan geschreven worden als:
Verg. 2
StikstofoxidesLinks
, rechts
. De lichtbruine kleur in de rechter fles is het gevolg van het in de evenwichtsreactie gevormde
.
Rekenen in het evenwicht
Rekenen
Evenwichtsconstante
Vergelijking 2 beschrijft de evenwichtsconstante voor dit evenwicht, maar voor je hem kunt gebruiken moet je eerst de getalswaarde ervan weten. In oplossingen wordt de concentratie van stoffen aangegeven in mol/L, bij gassen wordt hiervoor de partiële druk gebruikt.[Noot 1] De partiële druk is de druk die door dat gas wordt veroorzaakt als alle andere gassen er niet bij zijn. De eenheid van druk is de pascal met als symbool Pa.
Voor de evenwichtsconstante kun je nu schrijven:
Verg. 3
Rekenen
x = afname
Vergelijking 4 is in feite één vergelijking met één onbekende. Uit de wiskunde is bekend dat je in dat geval de waarde van de onbekende "x" kunt uitrekenen. De vorm tussen de twee gelijktekens heb je uiteraard niet nodig voor de berekening, deze laat je verder weg. Door het gedeelte onder de deelstreep naar de andere kant te brengen (links èn rechts met 750 - x vermenigvuldigen) ontstaat vergelijking 5:
Verg. 5
Wegwerken van de haken levert vervolgens:
Verg. 6
In de volgende stap worden alle termen naar een kant van het gelijkteken gebracht en meteen gerangschikt volgens de notatie van de ABC-formule::
Verg. 7
Gebruik je de ABC-formule om de waarden voor "x" te vinden dan krijg je:
Verg. 8
Het lastige in vergelijking 8 is dat er twee antwoorden zijn, en deze verschillen ook nog een hoop. Om te achterhalen welke van de antwoorden het juiste is moet teruggaan naar de betekenis van "x" bij vergelijking 4: x = afname
. Voor de nieuwe partiële druk heb je de notatie
750-x gebruikt, de nieuwe druk van
zal immers lager zijn dan de 750 Pa waarmee je begon. Vul je de waarde van x
2 in dan levert 750 - (-133,95) een waarde op van 883,95 Pa, duidelijk meer. x
2 kan dus niet de juiste waarde zijn, dat moet dus x
1 zijn. Je vindt nu
De laatste stap in deze berekening wordt gevormd door de controle: Leveren de nieuwe drukken inderdaad weer de evenwichtsconstante op?
Verg. 9
Controle
Noten in de tekst[bewerken]
- ↑ Met behulp van de algemene gaswet: is makkelijk af te leiden dat als het volume en de temperatuur constant zijn - R is vanzelf al constant - dat de druk van een gas en het aantal deeltjes (moleculen) recht evenredig zijn. Alleen is de druk van een gas veel makkelijker te meten dan het aantal deeltjes.