Practicum: Reactiesnelheid – invloedsfactoren – Scheikunde Klas 3 VWO

In dit practicum voor klas 3 vwo onderzoek je systematisch hoe concentratie, temperatuur en het vergrotingsopppervlak de reactiesnelheid beïnvloeden. Je gebruikt de reactie van natriumthiosulfaat met zoutzuur, waarbij een troebele zwavelneerslag de reactietijd markeert.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de reactiesnelheid kwantitatief uitdrukken (v = 1/t), de invloed van concentratie, temperatuur en deeltjesgrootte verklaren via de botsingstheorie, en de relatie leggen met activeringsenergie en het Arrhenius-verband.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VWO klas 3 | Vak: Scheikunde | Domein: C4 Reactiekinetiek, C10 Activeringsenergie | Reactiesnelheid, botsingstheorie, activeringsenergie, concentratie, temperatuurafhankelijkheid

Benodigdheden

• Natriumthiosulfaat-oplossing (Na₂S₂O₃, 0,15 mol/L als stamoplossing)
• Zoutzuur (HCl, 2 mol/L)
• maatcilinders, bekerglazen (100 mL), stopwatch
• Thermostaat of waterbad (voor temperatuurvariatie: 10°C, 20°C, 30°C, 40°C)
• Zwart kruis op wit papier (onder bekerglas)
• Marmerstukjes (groot en fijn gemalen) en HCl voor oppervlakteproef

Achtergrondinformatie

Reactie: Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ + S + H₂O. Het vrijkomende S-neerslag maakt de oplossing troebel. Meting: t = tijd totdat het zwarte kruis niet meer zichtbaar is. Reactiesnelheid v ∝ 1/t. Botsingstheorie: reactie vereist voldoende energetische botsingen. Hogere concentratie → meer deeltjes per volume → meer botsingen. Hogere temperatuur → hogere gemiddelde kinetische energie → meer botsingen boven E_act. Vuistregel: per 10°C stijging verdubbelt de snelheid.

Werkwijze

Deel A – Invloed concentratie (T = 20°C)

Deel B – Invloed temperatuur (vaste concentratie)

1. Gebruik proef 1 bij T = 10°C, 20°C, 30°C en 40°C (thermostaat).
2. Meet t per temperatuur. Bereken v = 1/t.

Meettabel

Verwerkingsvragen

1. Als t bij c = 1,00 gelijk is aan 20 s en bij c = 0,50 gelijk is aan 40 s, is de relatie v en c lineair? Verklaar.
2. Bij 20°C is t = 25 s. Bij 30°C is t = 13 s. Bereken de verdubbeling van v per 10°C.
3. Verklaar met de botsingstheorie waarom fijn gemalen marmer sneller reageert met HCl dan grote stukken.

Uitwerking

V1: v = 1/t: bij c = 1,00 is v = 1/20 = 0,050 s⁻¹; bij c = 0,50 is v = 1/40 = 0,025 s⁻¹. Verhouding v = 0,050/0,025 = 2; verhouding c = 1,00/0,50 = 2. Conclusie: v is evenredig met c (lineair verband: eerste orde in Na₂S₂O₃).

V2: v(20°C) = 1/25 = 0,040 s⁻¹; v(30°C) = 1/13 = 0,077 s⁻¹. Verhouding = 0,077/0,040 = 1,9 ≈ 2. Klopt met de vuistregel: per 10°C ×2.

V3: Het totale contactoppervlak tussen vaste stof en vloeistof neemt enorm toe bij vermaling. Per tijdseenheid botsen meer HCl-deeltjes op meer CaCO₃-oppervlak → meer productieve botsingen → hogere reactiesnelheid. De hoeveelheid stof (mol) is gelijk; alleen het oppervlak verandert.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert thermostaten, stopwatches, maatcilinders en reagensoplossingen voor reactiekinetiek-praktika in het voortgezet scheikundeonderwijs.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.