chemiese veadei - doc scientia · 2019. 8. 2. · chemiese veadei 16 doc scientia - chemie hand- en...
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CHEMIESE VERANDERING
16 Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
• Veranderinge in konsentrasie of in die druk op die reaksiestelsel of die addisie van ’n katalisator, lei nie tot ’n verandering in die waarde van KC vir daardie reaksie nie.• ’n Groot KC-waarde (KC > 1) beteken dat die konsentrasies van die produkte by ewewig relatief groot is in vergelyking met die konsentrasies van die reaktanse. So ’n reaksie is dus industrieel ekonomies.• ’n Klein KC-waarde (KC < 1) beteken dat die ewewigskonsentrasies van die produkte by ewewig relatief klein is in vergelyking met die konsentrasies van die reaktanse. So ’n reaksie is dus industrieel nie die moeite werd tensy die produksie op een of ander wyse verbeter kan word nie.• Aangesien die byvoeging van ’n positiewe katalisator die reaksietempo’s van die voorwaartse en terugwaartse reaksies ewe veel laat toeneem, terwyl die konsentrasies van al die molekules by ewewig onveranderd bly, sal dit geen effek op die waarde van KC by ’n gegewe temperatuur hê nie.
VoorbeeldeSkryf uitdrukkings vir die ewewigskonstantes vir elk van die volgende reaksies neer: 1. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 02. CH3COOH(ℓ) + H2O(ℓ) CH3COO
-(aq) + H3O+(aq)
3. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)4. NH3(g) + HCℓ(g) NH4Cℓ(s)
Oplossings: [SO3]
2
1. KC = [SO2]2[O2]
2. KC = [CH3COO-][H3O
+]
3. KC = [CO2]
4. 1 [NH3][HCℓ]
Oefening 15 Datum: ...................................................
1 Skryf die uitdrukkings vir die ewewigskonstantes van die volgende omkeerbare reaksies neer:1.1 2H2O2(aq) 2H2O(ℓ) + O2(g)
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1.2 2HCℓ(aq) + CaCO3(s) CaCℓ2(aq) + H2O(ℓ) + CO2(g)
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1.3 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
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EWEWIG EN CHEMIESE REAKSIES Eenheid 2
17Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
1.4 H2(g) + F2(g) 2HF(g)
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1.5 SO2(g) + NO2(g) NO(g) + SO3(g)
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1.6 Skryf nou vir elkeen van die reaksies 1.1 tot 1.5 die uitdrukking vir die KC-waarde van die terugwaartse reaksie neer.
1.6.1 .................................................................................................................................................................................................................
1.6.2 .................................................................................................................................................................................................................
1.6.3 .................................................................................................................................................................................................................
1.6.4 .................................................................................................................................................................................................................
1.6.5 .................................................................................................................................................................................................................
2 Bestudeer die KC-waardes vir elk van die reaksies wat volg. Verduidelik kortliks in elke geval die betekenis van die grootte van die KC-waarde. 2.1 H2(g) + F2(g) 2HF(g) KC = 1 × 10
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2.2 SO2(g) + NO2(g) NO(g) + SO3(g) KC = 1 × 10
2
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2.3 2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) KC = 6 × 10
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CHEMIESE VERANDERING
18 Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
3 Bestudeer die meegaande grafiek wat ’n ewewigstelsel by ’n sekere temperatuur voorstel:
3.1.1 Identifiseer die reaktanse en die produkte vir die reaksies. Gee ’n rede vir jou antwoord.
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3.1.2 Skryf ’n gebalanseerde reaksievergelyking vir die omkeerbare reaksie neer.
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3.2 Bereken die waarde van die ewewigskonstante vir die bostaande reaksie by die toestande getoon.
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4.1 H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH < 0 Bereken die ewewigskonstante vir die reaksie indien die ewewigskonsentrasies by ’n gegewe temperatuur as volg is: [H2] = 0,02 M [I2] = 0,02 M [HI] = 0,16 M
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chemiese ewewig
kons
entr
asie
(mol
⋅cm
-3)
tyd (s)
NO2
N2O4
0,00
0,08
0,01
0,035
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EWEWIG EN CHEMIESE REAKSIES Eenheid 2
19Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
4.2 Die ewewigskonstante vir hierdie reaksie verander na 45. Watter tipe verandering in die reaksietoestande sou hierdie verandering in KC se waarde veroorsaak?
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4.3 ’n Katalisator word by die ewewigsmengsel gevoeg. Watter effek sal dit op die ewewig en op KC hê?
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5.1 Verduidelik wat ’n omkeerbare reaksie is.
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5.2 Verduidelik wat die verskil tussen die volgende begrippe is:5.2.1 Oop stelsel
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5.2.2 Geslote stelsel
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5.2.3 Geïsoleerde stelsel
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CHEMIESE VERANDERING
20 Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
6. Noem twee voorwaardes wat moet geld voordat ’n chemiese stelsel in ewewig kan wees.
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7. Water wat in ’n pot sonder ’n deksel kook, is deel van ’n oop stelsel. Gee redes waarom hierdie stelling waar is.
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8 ’n Paar jodiumkristalle word in twee identiese proefbuise geplaas. Die een proefbuis word met ’n prop verseël. Beide proefbuise word in ’n dampkas geplaas.8.1 Wat is fase ewewig?
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8.2 Wat sal jy in die proefbuise waarneem?
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8.3 Watter een van die twee stelsels sal ewewig bereik? Verduidelik jou antwoord.
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9 Watter van die volgende reaksies is omkeerbaar en watter is nie?9.1 Swawel brand in suurstof wanneer ’n vuurhoutjie aangesteek word.
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9.2 Ammoniumchloried ontbind in ammoniak en soutsuur in ’n geslote stelsel.
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9.3 Stikstof reageer met waterstof en vorm ammoniak in ’n geïsoleerde stelsel.
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A B
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EWEWIG EN CHEMIESE REAKSIES Eenheid 2
21Doc Scientia - Chemie Hand- en Werkboek Boek 2 - Graad 12
9.4 Kokende water vorm waterdamp in ’n vakuumfles.
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10 Twee oksiede van stikstof is in die volgende ewewigstelsel teenwoordig:2NO2(g) N2O4(g) ΔH= -57 kJ⋅mol-1 en KC = 6,3 × 10-5 by 227°C
bruin kleurloos10.1 Watter een van die oksiede se konsentrasie sal na verwagting by ewewig die hoogste wees?
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10.2 Verduidelik jou antwoord vir Vraag 10.1 hierbo.
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11 ’n Ewewigstelsel wat verskillende kobalt(II)spesies bevat, word in die reaksievergelyking hieronder aangetoon: [CoCℓ4]
2-(aq) + 6H2O(ℓ) [Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cℓ-(aq)
[CoCℓ4]2-(aq) is blou en [Co(H2O)6]
2+(aq) is pienk. By kamertemperatuur (25°C) is die ewewigsmengsel pienk. 11.1 Skryf ’n uitdrukking vir die ewewigskonstante neer.
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11.2 Sal die KC-waarde groter as 1 of kleiner as 1 wees? Verduidelik jou antwoord.
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2.6 Onomkeerbare chemiese reaksies
As die waarde van KC baie hoog is wanneer ewewig bereik word, is die konsentrasies van die produkte baie hoër as die konsentrasies van die reaktanse. In sommige gevalle is die konsentrasies van die reaktanse so laag dat dit voorkom asof die terugwaartse reaksie nie plaasvind nie. Sommige reaksies verloop feitlik net in een rigting. Dit gebeur wanneer van die produkte wat vorm nie weer beskikbaar is om met mekaar te reageer om die oorspronklike reaktanse te gee nie.Voorbeelde van eenrigtingreaksies:• Reaksies waar gasse as produkte toegelaat word om te ontsnap (oop stelsels).• Neerslagreaksies waar die ione uit die oplossing verwyder word en dus nie beskikbaar is vir die terugwaartse reaksie nie.• Reaksies waar onreaktiewe molekules gevorm word, bv. gebrande hout.
Onomkeerbare reaksies is eenrigtingreaksies.
VINNIGE FEITE