Blaai deur onderwerpe vir Senior Sekondêr 2 1ste, 2de en 3de Kwartaal, Alle Weke, Alle Vakke
VAK: CHEMIE
KLAS: SS 2
DATUM:
KWARTAAL: 2de KWARTAAL
VERWYSINGS
ONDERWERP: CHEMIESE EKWILIBRIUM
INHOUD
EKWILIBRIUM
Ekwilibrium kan gedefinieer word as die toestand van 'n sisteem waar daar geen waarneembare of waarneembare verandering in die eienskappe van die sisteem met betrekking tot tyd is nie. Voorbeelde van stelsel in ewewig
STATIESE EN DINAMIESE EKWILIBRIUM
Statiese ewewig word bereik wanneer 'n stelsel in ewewig in 'n toestand van rus of stilstaande toestand is.
Voorbeeld hiervan is gebalanseerde sien – saag
Dinamiese ewewig kan plaasvind tydens 'n fisiese verandering of 'n chemiese verandering wat omkeerbaar is. Dinamiese ewewig wat 'n fisiese verandering behels, word na verwys as fisiese ewewig terwyl dit wat 'n chemiese verandering behels 'n chemiese ewewig is.
Daar word gesê dat 'n sisteem in 'n toestand van dinamiese ewewig is wanneer beide die voorwaartse en terugwaartse reaksies teen dieselfde tempo plaasvind. Voorbeeld
N 2 O 4(g) 2NO 2(g)
EKWILIBRIUM IN OMKEERBARE REAKSIE
'n Omkeerbare reaksie is een wat in beide vorentoe en agtertoe rigtings onder geskikte toestande voortgaan.
Byvoorbeeld: NH 4 Cl (s) NH 3(g) + HCl (g)
Daar word gesê dat 'n omkeerbare reaksie in dinamiese ewewig is wanneer beide die voorwaartse en terugwaartse reaksie teen dieselfde tempo plaasvind, en daardeur geen netto verandering in konsentrasies van die reaktante of produkte veroorsaak nie.
Eienskappe van sisteem in ewewig
EVALUERING
FAKTORE WAT DIE POSISIE VAN EKWILIBRIUM BEÏNVLOED
Die posisie van ewewig hang af van die volgende stel toestande
Variasie in enige van hierdie faktore sal die balans van die sisteem versteur en lei tot 'n verskuiwing in die posisie van die ewewig. Hierdie faktore en hul effek op chemiese stelsels in ewewig is bestudeer deur Le Chatelier's wat die Le Chatelier se beginsel gevorm het.
Le Chatelier se beginsel stel dat indien 'n chemiese sisteem in ewewig is en een van die faktore wat by die ewewig betrokke is verander, die ewewigsposisie sal verskuif om die effek van die verandering te neutraliseer.
Belangrikheid van Le Chatelier se beginsel in chemiese industrie: Dit help om
EFFEK VAN TEMPERATUUR
Vir 'n endotermiese reaksie skuif toename in temperatuur die posisie van ewewig na regs. Dit wil sê, die voorwaartse reaksie word bevoordeel terwyl 'n afname in temperatuur die terugwaartse reaksie bevoordeel. Die omgekeerde is die geval vir eksotermiese reaksies.
EFFEK VAN KONSENTRASIE
In 'n stelsel van ewewig, as die konsentrasie van reaktante verhoog word of produk verlaag word, sal die voorwaartse reaksie bevoordeel word, dit wil sê; ewewigsposisie skuif na regs. Ook, as die konsentrasie van die produkte verhoog of reaktant verlaag word, sal die terugwaartse reaksie bevoordeel word, ewewigsposisie verskuif na links.
EFFEK VAN DRUK
Gasdruk is eweredig aan die aantal mol. Toename in aantal moesies impliseer toename in druk en vice-visum. As die voorwaartse reaksie voortgaan deur afnames in aantal mol (druk), sal 'n opgelegde toenamedruk vorentoe reaksie bevoordeel. Omgekeerd is die geval as dit voortgaan deur toename in aantal mol (druk). Met ander woorde, wanneer hoë druk toegepas word, sal ekwilibrium na die kant skuif met minder aantal mol, terwyl wanneer lae druk toegepas word, ewewig na die kant sal skuif met 'n groter aantal mol.
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g)
1 mol 3 mol 2 mol
Toename in druk bevoordeel voorwaartse reaksie terwyl afname in druk terugwaartse reaksie bevoordeel
EFFEK VAN KATALISAT
'n Katalisator verander (beïnvloed) nie die posisie van ewewig nie. Byvoeging van katalisator verhoog egter die tempo van beide voorwaartse en terugwaartse reaksie deur die aktivering van energie van die reaksie te verlaag.
Ekwilibriumposisie word teen vinniger tempo bereik wanneer 'n katalisator teenwoordig is.
EVALUERING
op die volgende reaksie
2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) H = -3957KJmol -1
HABER PROSES
Haber-proses is 'n industriële proses vir die vervaardiging van ammoniak.
Ammoniak, NH 3 , is 'n belangrike chemikalie vir die vervaardiging van kunsmis. Tydens die proses word die volgende ewewig gevestig
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) H = -96KJmol -1
1 mol 3 mol 2 mol
KEUSE VAN TEMPERATUUR
Aangesien voorwaartse reaksie eksotermies is, toon Le Chatelier se beginsel dat die grootste opbrengs van ammoniak, NH 3 , by lae temperatuur verkry sal word. As die temperatuur egter te laag is, sal die tyd wat dit neem om ewewig te bereik baie wees. 'n Temperatuur van 500 0 C gee redelike opbrengs van ammoniak.
KEUSE VAN DRUK
Aangesien voorwaartse reaksie lei tot afname in aantal mol (druk), toon Le Chatelier se beginsel dat hoë opbrengs van ammoniak by hoë druk verkry sal word. Die druk van 25atm gee 'n bevredigende opbrengs.
KEUSE VAN KATALISAT
Yster word as katalisator in Haber-proses gebruik. Daar word gevind dat yster effektief is om die tempo waarmee ewewig bereik word, te versnel. Dit word gebruik in die vorm van klein korrels wat die oppervlak wat beskikbaar is vir kontak vergroot.
EKWILIBRIUM KONSTANT (K) EN WET VAN MASSA-AKSIE
Die wet van massa-aksie bepaal dat by konstante temperatuur, die reaksietempo eweredig is aan die aktiewe massas van elk van die reaktante;
Die aktiewe massa van die reaktante is die konsentrasie van die stof verhoog tot die mag van koëffisiënt (aantal mol) van daardie stof in die reaksievergelyking wat bestudeer word.
LET WEL: Aktiewe massa = molêre konsentrasie x aktiwiteitskoëffisiënt
In die meeste reaksies kan die aktiewe massas van die reaktant as hul molêre konsentrasies geneem word.
Voorbeeld:
aA + bB produkte
Dus, r α [A] a en r α [B] b
waar [ ] konsentrasie in vormm -3 voorstel
r α [A] a x [B] b
r = k [A] a [B] b
waar k ewewigskonstantes genoem word
Die toepassing van die wet op die omkeerbare reaksie wat deur die vergelyking hieronder voorgestel word:
aA (aq) + bB (aq) cC (aq) + dD (aq)
Kc= [C] c [D] d
[A] a [B] b
Waar Kc ewewigskonstante genoem word
Vir reaksies waarby gasse betrokke is, word die ewewigskonstante uitgedruk in terme van die parsiële druk van die gasse wat by die reaksie betrokke is.
Daarom, vir die algemene gasreaksie:
aA (g) + bB (g) cC (g) + dD (g)
Kp = P C c x P D d
P A a x P B b
Waar Kp ewewigskonstante vir die gasreaksie is, is P A , P B , PC en P D parsiële druk van gasse A, B, C en D onderskeidelik.
LET WEL: Vir 'n gegewe reaksie word konsentrasies van vastestowwe geïgnoreer. 'n Kc- of Kp-waarde groter as een sê vir jou dat produkvorming by ewewig bevoordeel word; terwyl 'n Kc- of Kp-waarde minder as een vir jou sê dat reaktantevorming by ewewig bevoordeel word. 'n Stelsel in ewewig het Kc- of Kp-waarde gelyk aan een.
ALGEMENE EVALUERING/HERSIENING
LEESOPDRAG
Nuwe Skoolchemie vir Senior Sekondêre Skool deur OY Ababio (6de uitgawe ) Bladsye 265-275
NAWEEKOPDRAG
AFDELING A: Skryf SLEGS die korrekte opsie neer.
2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) H = -xkJ/mol
toename in temperatuur bevoordeel die
AFDELING B
(b) die ewewigskonstante vir die terugwaartse reaksie hieronder:
H 2(g) + I 2(g) → 2HI (g)
Gegee dat die parsiële druk vir H 2 , I 2 en HI onderskeidelik 0.065atm, 0.45atm en 0.245atm is. Lei uit jou antwoord af watter van die reaksie bevoordeel word.