29.5 Verwerkingsopgaven Kinetiek en evenwicht

De antwoorden op deze opgaven zijn te vinden in het downloadbestand.

1 Reactievergelijking: $2 \; \text{H}_2\text{O}_2 \; \text{(aq)} \rightarrow 2 \; \text{H}_2\text{O (l)} + \text{O}_2 \; \text{(g)}.$ In een oplossing van 2,00 M H2O2 vinden wij dat er per seconde $4,6 \cdot 10^{-4} \; \text{mol O}_2$ gevormd wordt per liter van de oplossing. 

a. Met welke snelheid (in mol/L $\cdot$ s) neemt de concentratie H2O2 af?

b. Wanneer de concentratie is afgenomen tot 1,00 M H2O2, blijkt er nog maar $2,3 \cdot 10^-4$ mol O2 per seconde gevormd te worden, per liter van de oplossing. Wat zegt dit over de orde van de reactie?

c. Schrijf een vergelijking voor vO2 op grond van voorgaande informatie.

2. Schrijf een uitdrukking voor de evenwichtsconstante K voor de volgende reacties:

a. $2 \; \text{NO}_2 \; \text{(g)} \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_4 \; \text{(g)}.$

b. $\text{PCl}_3 \; \text{(g)} + \text{Cl}_2 \; \text{(g)} \rightleftharpoons \text{PCl}_5 \; \text{(g)}.$

c. $\text{CaCO}_3 \; \text{(s)} + 2 \; \text{HF (aq)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{O (l)} + \text{CO}_2 \; \text{(g)} + \text{CaF}_2 \; \text{(aq)}. (De CO2 verlaat het mengsel.)

d. In situatie b, stel dat K = 0,12 en [PCl3] = 0,50, [Cl2] = 0,50 en [PCl5] = 0,30. In welke richting zal de reactie verlopen?

3. $\text{N}_2 \; \text{(g)} = 3 \; \text{H}_2 \; \text{(g)} \rightleftharpoons 2 \; \text{NH}_3 \; \text{(g)}. $ Begin met [N2] = 1,2 mol/L, [H2] = 1,7 mol/L en [NH3] = 0,4 mol/L. Na enige tijd ontstaat een evenwicht met [H2] = 0,5 mol/L. Bepaal de evenwichtconcentraties van N2 en NH3.

4. $\text{H}_2 \; \text{(g)} + \text{I}_2 \; \text{(G)} \rightleftharpoons 2 \; \text{HI (g)}$ is een exotherme reactie. Voorspel hoe het evenwicht verschuift als

a. er I2 damp wordt toegevoegd aan het reactiemengsel

b. de temperatuur verlaagd wordt

c. de druk verlaagd wordt

5. Het oplosbaarheidsproduct voor Ca3(PO4)2 is $k_\text{opl} = 3,5 \cdot 10^{-7}$. Hoeveel g calciumfosfaat lost maximaal op in een liter water?