[scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 63

[scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Hoi,

3tal examenvraagstukken waar ik niet uitkom. Kan iemand die 3 vragen toelichten en wat de halfvergelijkingen zijn.

--------------------

Het water in zwembaden kan worden gedesinfecteerd door het toevoegen van chloor. Als chloor in water wordt opgelost, stelt zich het volgende evenwicht 1 in:

Cl2(aq) + H2O <-> HClO(aq) + H+(aq) + Cl-(aq)

De genoemde reactie is een redoxreactie, waarbij chloor zowel optreedt als oxidator als reduktor.

1) Geef uit tabel 48 de halfvergelijkingen van deze reactie en laat zien dat optelling van die halfvergelijkingen inderdaad de vergelijking van evenwicht 1 oplevert.

2) Leg met behulp van getalwaarden uit Binas tabel 48 uit, dat evenwicht 1 onder

standaardomstandigheden sterk naar links ligt.

Omdat HClO een zwak zuur is, stelt zich ook evenwicht 2 in:

HClO(aq) + H2O(l) <-> H3O+(aq) + ClO-(aq)

De feitelijke desinfecterende werking is te danken aan HClO; de bacteriedodende werking van ClO- bedraagt slechts ongeveer 1% van die van HClO. Voor een optimale desinfecterende werking moet de pH van zwembadwater niet te hoog en niet te laag zijn.

3) Leg met behulp van de evenwichten 1 en 2 uit dat voor een optimale desinfecterende werking het zwembadwater een niet te hoge en ook niet een te lage pH-waarde mag hebben.

Berichten: 104

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Hoi Lau,

Vraag 1:

red: Cl2 + 2e <-> 2 Cl- E0=1,35827 V

ox: 1/2 Cl2 + H2O <-> e + H+ + HCLO Ef=1,661-0,06pH V

Cl2 +H2O <-> Cl- + H+ + HCLO

Zoals de reactie hierr staat zou deze niet verlopen, maar bij de juiste pH, zal het wel lukken(zie formaal potentiaal).

Vraag 2:

Ik heb geen binas bij de hand dus je zult even moeten melden wat er in tabel 48 staat.

Vraag 3:

De pH mag niet te laag zijn want dan loopt de redox reactie niet, 1,661 - 0,06*pH moet kleiner zijn dan 1,35827 om de reactie te laten verlopen (pH moet hoger zijn dan 5)

De pH mag niet te hoog zijn want dan gaat evenwicht 2 naar rechts

pKa = HCLO = 7.3 dus bij pH 7,3 is er 50% HCLO en 50% CLO- aanwezig, wordt de pH hoger dan 7,3 zal er steeds meer CLO- gevormd gaan worden.

Ik Hoop dat dit je een beetje vooruit helpt,

Groeten,

Ruud

Berichten: 63

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Hoi,
Vraag 1:

red:  Cl2 + 2e <-> 2 Cl-                                                    E0=1,35827 V

ox:    1/2 Cl2 + H2O <-> e + H+ + HCLO                  Ef=1,661-0,06pH V

Cl2 +H2O <-> Cl- + H+ + HCLO
Maar hoe krijg je die 1/2 Cl2 weg? en het feit dat je aan de ene kant 2e- hebt en de andere 1e-

Voor vraag 2; in Binas Tabel 48 staan de standaardelektrodepotentialen.

Maar hoe weet je dan a.h.v. tabel 48 dat evenwicht 1 onder standaardomstandigheden sterk naar links ligt.

En wat gebeurt er als het evenwicht naar rechts ligt?

Berichten: 104

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Lau schreef: Hoi,
Vraag 1:

red: Cl2 + 2e <-> 2 Cl- E0=1,35827 V

ox: 1/2 Cl2 + H2O <-> e + H+ + HCLO Ef=1,661-0,06pH V

Cl2 +H2O <-> Cl- + H+ + HCLO
Maar hoe krijg je die 1/2 Cl2 weg? en het feit dat je aan de ene kant 2e- hebt en de andere 1e-

Voor vraag 2; in Binas Tabel 48 staan de standaardelektrodepotentialen.

Maar hoe weet je dan a.h.v. tabel 48 dat evenwicht 1 onder standaardomstandigheden sterk naar links ligt.

En wat gebeurt er als het evenwicht naar rechts ligt?
Die 1/2 Cl2 wegkrijgen is niet moeilijk, gewoon alles in de reactie maal 2.

Aan de halfvergelijkingen in tabel 48 kun je zien dat het evenwicht naar links ligt omdat:

Het is bekend neem ik aan dat de reactie met de hoogste E0, de reductie reactie is en die met de laagste E0 de oxidatie.

red: Cl2 + 2e <-> 2 Cl- E0=1,35827 V

ox: 1/2 Cl2 + H2O <-> e + H+ + HCLO E0=1,661 V

Je ziet wanneer onder standaard omstandigheden (gebruik E0 en niet Ef), de oxidatie reactie, de reductie reactie wordt omdat deze onder standaard omstandigheden(geen rekening gehouden met de pH) een hogere E0 heeft.

Omdat er in de begin situatie geen Cl- en HClO aanwezig is zal er ook geen redox reactie optreden en zal het Cl2 gewoon als gas oplossen in het water. Reactie 1 ligt naar links, chloorgas in water!

Ik hoop dat je hiermee weer vooruit kan,

groeten,

Ruud

Berichten: 2.035

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

De oxidatie-reactie moet x2, dus: Cl2 + 2 H2O <-> 2e + 2H+ + HCLO

Als je de twee vergelijkingen nu optelt kan je daarna alles door 2 delen, en heb je weer je "normale" evenwichtsreactie (en de electronen kloppen ook weer)!

Wat staat er precies in Tabel 48 voor de reacties?

edit: Ruud was me 30 sec. voor :P

Berichten: 104

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Pssst: Er worden twee HClO moleculen gevormd. :P

Komt waarschijnlijk door de typsnelheid!!

Groeten Ruud

Berichten: 63

Re: [scheikunde] Halfvergelijkingen en evenwichten

Inderdaad... anders kan je de reactie niet door 2 delen :P

Reageer