Les 5
13-09-2024
Reactiesnelheden deel 2
Kijk of een reactie bestaat uit kleinere stappen.
Octetregel
De industriële productie van ammoniak
N2 + 3 H2 <-> 2 NH3
Kunstmest werd uitgevonden door de Duitsers, die waren het verst in de scheikunde.
Ammoniak is een base en als het reageert met een zuur kun je het gebruiken als kunstmest.
Uitdaging: evenwicht.
Evenwichten reageren niet volledig van begin naar eind want het reageert terug.
Een evenwicht is ingesteld als s1 = s2.
De s staat voor reactiesnelheid, 1 naar rechts, 2 naar links.
De tijd is de insteltijd: t1.
Maar de Duitsers wilden het evenwicht beïnvloeden.
Samenpersen van het gasmengsel.
Uitvoering van het proces bij hoge temperatuur.
Het toevoegen van een katalysator.
Samenpersen
Het verschuiven van evenwicht kan naar rechts of links.
Druk hoger, volume kleiner.
Verschuift naar de kant van de minste moleculen.
Temperatuurverhoging
Exotherm profiteert, maar een endotherm gaat het meest profiteren van een temperatuurverhoging.
Probleem: Insteltijd is lang... soms een jaar!
Temperatuurverhoging om insteltijd te verkorten.
Katalysator
De reactie gaat sneller met een katalysator.
Geactiveerde toestand verlaagt.
Het zorgt voor een ander reactiemechanisme.
Elektronen gaat naar positief in plaats van neutraal, dus gaat het sneller.
Opgave 23
F2 (g) + 2 ClO2 (g) -> 2 ClO2F (g)
a F2 en ClO2 want het hoe hoger de concentratie, hoe hoger de reactiesnelheid.
b De kans dat de 3 moleculen tegen elkaar botsen is erg klein. Dus er moeten meer tussenstappen in het reactiemechanisme zitten.
c F2 + ClO2 -> ClO2F2
ClO2F2 + ClO2 -> 2 ClO2F
of
F2 + ClO2 -> F + ClO2F
F + ClO2 -> ClO2F
of deze (maar deze kan niet hier, want dan past het niet bij de tabel. Er zit immers geen F + ClO2 in beide stappen.)
F2 -> 2 F
F + ClO2 -> ClO2F
Huiswerk
Opgave 25