Chemisch evenwicht

Prioriteit: 🔴 Hoog

In 7 van de 8 onderzochte examenjaren, als “geef de evenwichtsvoorwaarde” (1–2p) of als redenering met de evenwichtsvoorwaarde en temperatuur (2–3p).

Wat moet je kunnen?

• De evenwichtsvoorwaarde opstellen voor een gegeven evenwicht, ook met vaste stoffen, gassen of afkortingen.
• Met de concentratiebreuk $Q$ en $K$ voorspellen welke kant een reactie op gaat.
• Uitleggen wat een verandering van temperatuur met $K$ doet.
• Redeneren met gekoppelde evenwichten (bijvoorbeeld verdeling over fasen, of $K_z$ bij een andere temperatuur).

De kern

Voor $a\text{A}+b\text{B}\rightleftharpoons c\text{C}+d\text{D}$:

$K=\frac{[\text{C}{]}^c[\text{D}{]}^d}{[\text{A}{]}^a[\text{B}{]}^b}$

• Producten boven, beginstoffen onder, coëfficiënten als exponent.
• Vaste stoffen en water als oplosmiddel komen niet in de breuk.
• Bij gassen mag je ook met partiële drukken werken (in 2024-1 werden beide notaties goedgekeurd).
• $K$ hangt alleen af van de temperatuur, niet van de beginconcentraties en niet van een katalysator.

Vergelijking	Wat gebeurt er?
$Q<K$	reactie loopt naar rechts tot $Q=K$
$Q=K$	evenwicht
$Q>K$	reactie loopt naar links

Dynamisch evenwicht: beide reacties gaan door, maar even snel. Macroscopisch verandert er niets.

Bijzondere evenwichtsconstanten: $K_z$, $K_b$, $K_w$ (zuren en basen), $K_s$ (oplosbaarheidsproduct), $K_v$ (verdeling over twee fasen). Rekenen: zie Evenwichtsconstante berekeningen.

Zo wordt het gevraagd

• “Geef de evenwichtsvoorwaarde voor reactie X. Gebruik [afkorting] als aanduiding voor [stof]” (2022-1): 2p.
• “Geef de evenwichtsvoorwaarde voor evenwicht 1. Houd hierbij rekening met de omstandigheden die heersen in R2” (2021-1): let op fasen, vaste stof of water.
• “Leg uit of de temperatuur verhoogd of verlaagd moet worden om evenwicht 1 meer naar rechts te laten verschuiven” (2026-2).
• “Leg uit met behulp van de evenwichtsvoorwaarde of de totaal reinigende werking bij 37 °C hoger of lager is dan die bij 25 °C” (2026-1): 3p.

Uitgewerkt voorbeeld

Evenwichtsvoorwaarde opstellen (examenstijl, vergelijk 2021-1 vraag 8)

1. ${\text{N}}_2\text{(g)}+3{\text{H}}_2\text{(g)}\rightleftharpoons 2{\text{NH}}_3\text{(g)}$: $K=\frac{[{\text{NH}}_3{]}^2}{[{\text{N}}_2][{\text{H}}_2{]}^3}$
2. ${\text{CaCO}}_3\text{(s)}\rightleftharpoons \text{CaO(s)}+{\text{CO}}_2\text{(g)}$: vaste stoffen vallen weg, dus $K=[{\text{CO}}_2]$
3. ${\text{CH}}_3\text{COOH}+{\text{H}}_2\text{O}\rightleftharpoons {\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$: water is oplosmiddel, dus $K=\frac{[{\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}][{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}]}{[{\text{CH}}_3\text{COOH}]}$

Welke kant op? Q vergelijken met K

${\text{H}}_2+{\text{I}}_2\rightleftharpoons 2\text{HI}$, $K=50$. Op een moment is $[{\text{H}}_2]=[{\text{I}}_2]=0,10$ M en $[\text{HI}]=0,50$ M.

1. $Q=\frac{0,50^2}{0,10\times 0,10}=25$
2. $Q<K$: er moet meer HI komen, de reactie loopt naar rechts.

Controle: naar rechts wordt de teller groter en de noemer kleiner, zodat $Q$ stijgt naar 50. ✓

Valkuilen

• Teller en noemer omdraaien.
• Coëfficiënten vergeten als exponent, of optellen in plaats van vermenigvuldigen.
• Een vaste stof of water (als oplosmiddel) in de breuk zetten.
• Denken dat $K$ verandert als je een concentratie verandert: alleen $Q$ verandert.
• “Evenwicht” lezen als “50/50” of “de reactie staat stil”.

Test jezelf

Geef de evenwichtsvoorwaarde van $2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2\rightleftharpoons 2{\text{SO}}_3$.

$K=\frac{[{\text{SO}}_3{]}^2}{[{\text{SO}}_2{]}^2[{\text{O}}_2]}$

Je voegt een katalysator toe aan een evenwichtsmengsel. Wat gebeurt er met K?

Niets: $K$ hangt alleen van de temperatuur af.

Wat betekent "dynamisch" in dynamisch evenwicht?

Heen- en terugreactie gaan allebei door, met gelijke snelheid. Daardoor veranderen de concentraties niet.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2022 tijdvak 1, vraag 4: evenwichtsvoorwaarde met een afkorting (2p)
• 2021 tijdvak 1, vraag 8: evenwichtsvoorwaarde met de omstandigheden in R2 (2p)
• 2026 tijdvak 1, vraag 3: redeneren met de evenwichtsvoorwaarde en Kz bij 25 en 37 °C (3p)
• 2026 tijdvak 2, vraag 3: temperatuur verhogen of verlagen voor meer product (2p)
• 2023 tijdvak 1, vraag 11: concentratie- of pH-verschil verklaren met de evenwichtsvoorwaarde (3p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 7 van de 8 onderzochte examenjaren (2018–2026, 2020: geen examen gehouden) — 87,5%.

• 2026 tijdvak 2: vraag 3
• 2026 tijdvak 1: vraag 3
• 2025 tijdvak 2: vraag 8, 9
• 2025 tijdvak 1: vraag 9, 22
• 2024 tijdvak 2: vraag 19
• 2024 tijdvak 1: vraag 2
• 2023 tijdvak 1: vraag 11
• 2022 tijdvak 3: vraag 23
• 2022 tijdvak 1: vraag 4
• 2021 tijdvak 1: vraag 8
• 2019 tijdvak 2: vraag 27

---

Ondersteunende onderwerpen

• Reactiesnelheid

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Evenwichtsconstante berekeningen
• Verschuiving van evenwicht
• Buffersystemen
• pH-berekeningen zwakke zuren en basen