6.1 reactiesnelheid
In de industrie is de snelheid waarmee je een
reactieproductmaakt erg belangrijk. De industrie
wil zo veel mogelijk maken in zon minst mogelijke
tijd, waarbij het mileu zo weinig mogelijk schade
oploopt. Het is noodzakelijk te weten of, en hoe
de reactiesnelheid te beïnvloeden is.
Het type reactie bepaalt in de eerste instantie de
snelheid van het reactieverloop. Een
neerslagreactie verloopt snel en een ontleding
verloopt langzaam. Om de snelheid van een
reactie te meten, moet je letten op de snelheid
waarmee de beginstoffen verdwijnen of de
reactie producten ontstaan. Je drukt elke
reactiesnelheid uit in een verandering van de
concentratie of molaritiet per tijdseenheid.
Reactiesnelheid s heeft als een heid mol/l/s.
Door een katalysator toe te voegen wordt
de reactiesnelheid hoger. Dit komt niet bij
de concentratie erop, het is dan ook nog
aanwezig na de reactie. Het komt dus niet
in de reactievergelijking voor. Biologische
katalysatoren heten enzymen of
biokatalysatore.
De reactiesnelheid hangt ook af van de
concentraties van de stoffen. Stel er is
meer zoutzuur dan loopt de reactie met magnesium sneller. Des te verder in de reactie des te lager
de reactiesnelheid omdat er niet veel zoutzuur meer over is waardoor het langzamer gaat.
, 6.2 het botsende-deeltjesmodel
Bij een reactie onstaan uit beginstoffen reactiestoffen.
Bij de deeltjes van de beginstoffen worden bindingen
verbroken en nieuwe bindingen bestaan bij de vorming
van de deeltjes van de reactieproducten. Daardoor
moeten de deeltjes botsen om de reactie te laten
verlopen.
Botsingen die voldoende krachtig zijn, noem je
effectieve botsingen. Bij een reactie is er bij iedere
temperatuur een bepaald percentage botsingen
effectief, botsende deeltjesmodel. Uit dit model volgt
dat de reactiesnelheid afhankelijk is van het aantal
effectieve botsingen dat er per seconde per liter
reactiemengsel plaatsvindt.
Als je de concentratie van de reagerende stoffen toeneemt, zijn er meer deeltjes per liter
reactiemengsel. Er zijn dan meer botsingen per seconden, dus ook meer effectieve botsingen.
Hierdoor neemt de reactiesnelheid toe.
Bij een vaste stof vindt de reactie met de omringde stoffen alleen op het oppervlak van de vaste stof
plaats. Als dat oppervlak niet of nauwelijks verandert, heeft dat geen invloed op de reactiesnelheid.
Bij gassen en oplossingen is er sprake van een concentratie van stoffen die kan varieren.
Wanneer een vaste stof fijner is verdeeld, is het contactoppervalkte groter. Je zegt dan dat de
verdelingsgraad groter is. Als het contactoppervlakte groter is, bosten daar meer deeltjes van de
vaste stof van de omringde stof. De reactiesnelheid neemt dan toe.
Een belangrijke reactie in de industrie, waarbij de verdelingsgraad van groot belang is, is het
bereiden van ijzer uit ijzererts, de grondstof ijzererst is vast en wordt voor de reactie fijn verdeeld.
Een grote verdelingsgraad veroorzaakt soms ongewenste reacties. Het kan bijvoorbeeld een
stofexplosie veroorzaken (zeer snelle, exotherme eactie).
Bij een hogere temperatuur verloopt een reactie sneller. Dat is te verklaren met het botsende
deeltjes model: bij een hogere temperatuur hebben de moleculen een grotere snelheid. Door de
grotere snelheid botsen de deeltjes vaker en krachtiger. Daardoor neemt niet alleen het aantal
botsingen toe maar ook het percentage effective botsingen.
Door het toevoegen van een katalysator neemt het totale aantal botsingen niet toe maar het
percentage effectieve botsingen per seconde per liter reactiemengsel wel. De reden is dat de
katalysator ervoor zorgt dat de botsingen niet zo krachtig hoeven te zijn om toch effectief te kunnen
zijn: de reactiesnelheid wordt hoger.
In de industrie is de snelheid waarmee je een
reactieproductmaakt erg belangrijk. De industrie
wil zo veel mogelijk maken in zon minst mogelijke
tijd, waarbij het mileu zo weinig mogelijk schade
oploopt. Het is noodzakelijk te weten of, en hoe
de reactiesnelheid te beïnvloeden is.
Het type reactie bepaalt in de eerste instantie de
snelheid van het reactieverloop. Een
neerslagreactie verloopt snel en een ontleding
verloopt langzaam. Om de snelheid van een
reactie te meten, moet je letten op de snelheid
waarmee de beginstoffen verdwijnen of de
reactie producten ontstaan. Je drukt elke
reactiesnelheid uit in een verandering van de
concentratie of molaritiet per tijdseenheid.
Reactiesnelheid s heeft als een heid mol/l/s.
Door een katalysator toe te voegen wordt
de reactiesnelheid hoger. Dit komt niet bij
de concentratie erop, het is dan ook nog
aanwezig na de reactie. Het komt dus niet
in de reactievergelijking voor. Biologische
katalysatoren heten enzymen of
biokatalysatore.
De reactiesnelheid hangt ook af van de
concentraties van de stoffen. Stel er is
meer zoutzuur dan loopt de reactie met magnesium sneller. Des te verder in de reactie des te lager
de reactiesnelheid omdat er niet veel zoutzuur meer over is waardoor het langzamer gaat.
, 6.2 het botsende-deeltjesmodel
Bij een reactie onstaan uit beginstoffen reactiestoffen.
Bij de deeltjes van de beginstoffen worden bindingen
verbroken en nieuwe bindingen bestaan bij de vorming
van de deeltjes van de reactieproducten. Daardoor
moeten de deeltjes botsen om de reactie te laten
verlopen.
Botsingen die voldoende krachtig zijn, noem je
effectieve botsingen. Bij een reactie is er bij iedere
temperatuur een bepaald percentage botsingen
effectief, botsende deeltjesmodel. Uit dit model volgt
dat de reactiesnelheid afhankelijk is van het aantal
effectieve botsingen dat er per seconde per liter
reactiemengsel plaatsvindt.
Als je de concentratie van de reagerende stoffen toeneemt, zijn er meer deeltjes per liter
reactiemengsel. Er zijn dan meer botsingen per seconden, dus ook meer effectieve botsingen.
Hierdoor neemt de reactiesnelheid toe.
Bij een vaste stof vindt de reactie met de omringde stoffen alleen op het oppervlak van de vaste stof
plaats. Als dat oppervlak niet of nauwelijks verandert, heeft dat geen invloed op de reactiesnelheid.
Bij gassen en oplossingen is er sprake van een concentratie van stoffen die kan varieren.
Wanneer een vaste stof fijner is verdeeld, is het contactoppervalkte groter. Je zegt dan dat de
verdelingsgraad groter is. Als het contactoppervlakte groter is, bosten daar meer deeltjes van de
vaste stof van de omringde stof. De reactiesnelheid neemt dan toe.
Een belangrijke reactie in de industrie, waarbij de verdelingsgraad van groot belang is, is het
bereiden van ijzer uit ijzererts, de grondstof ijzererst is vast en wordt voor de reactie fijn verdeeld.
Een grote verdelingsgraad veroorzaakt soms ongewenste reacties. Het kan bijvoorbeeld een
stofexplosie veroorzaken (zeer snelle, exotherme eactie).
Bij een hogere temperatuur verloopt een reactie sneller. Dat is te verklaren met het botsende
deeltjes model: bij een hogere temperatuur hebben de moleculen een grotere snelheid. Door de
grotere snelheid botsen de deeltjes vaker en krachtiger. Daardoor neemt niet alleen het aantal
botsingen toe maar ook het percentage effective botsingen.
Door het toevoegen van een katalysator neemt het totale aantal botsingen niet toe maar het
percentage effectieve botsingen per seconde per liter reactiemengsel wel. De reden is dat de
katalysator ervoor zorgt dat de botsingen niet zo krachtig hoeven te zijn om toch effectief te kunnen
zijn: de reactiesnelheid wordt hoger.
