Thermochemie
Thermochemie houdt zich bezig met warmte (energie) veranderingen in
chemische reacties. Bij chemische reacties komt warmte vrij of wordt
geabsorbeerd. Als reactie warmte absorbeert, noemen we ze endotherme
reacties en als reactie warmte afgeeft, noemen we ze exotherme
reacties. Nu onderzoeken we ze een voor een in detail.
Endotherme Reacties:
Verdamping van water, sublimatie van naftaleen, oplossing van suiker
in water zijn voorbeelden van endotherme reacties. Bij endotherme
reacties is de potentiële energie van reactanten lager dan de
potentiële energie van producten. Om dit energieverschil in
evenwicht te brengen, wordt warmte aan de reactie gegeven.
Potentiële energie (enthalpie wordt later uitgelegd) wordt
weergegeven met H.
H2O(l) + Warmte → H2O(g)
Na + Warmte → Na+1
+ e-
2NH3 + Warmte → N2 + 3H2
Kijk naar de volgende reactie;
Onderstaande grafiek toont energieveranderingen in endotherme
reacties;
Zoals u in de gegeven grafiek kunt zien, is H2 in
endotherme reacties altijd groter dan H1. Dus, ΔH = H2-H1
is altijd positief. In reacties schrijven we het als;
CaCO3(s) + Warmte → CaO(s) + CO2(g)
(Warmte is positief)
Exotherme Reacties:
Condensatie van gassen, verbrandingsreacties zijn voorbeelden van
exotherme reacties. In deze reacties zijn potentiële energieën van
reactanten hoger dan potentiële energieën van producten. Overmatige
hoeveelheid energie wordt in de rechterkant van de reactie
geschreven om het energieverschil in evenwicht te brengen.
H2O(g) → H2O(l)
+ Warmte
O + e- → O-1
+ Warmte
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) + Warmte
Kijk naar de volgende reactie;
Onderstaande grafiek toont energieveranderingen in exotherme
reacties;
Zoals u in de gegeven grafiek kunt zien, is H1 in
exotherme reacties altijd groter dan H2. Dus, ΔH = H2-H1
is negatief. In reacties schrijven we het als;
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) +Warmte
Voorbeeld: Welke van de volgende reacties zijn
exotherm, met andere woorden ΔH is negatief?
I. H2O(g) → H2O(l) ΔH1
II. K(g) → K+(g) + e- ΔH2
III. C(s) + O2(g) → CO2(g)
ΔH3
Oplossing:
Wanneer zaken van staat veranderen van gas in vloeistof, geven ze
energie vrij. I is een exotherme reactie. ΔH1 is
negatief.
Om één elektron uit het atoom te verwijderen, moeten we energie
geven, dus II is een endotherme reactie en ΔH2 is
positief.
Bij verbrandingsreacties komt energie (warmte) vrij. III is een
exotherme reactie. ΔH3 is negatief.
Thermochemie
Examens En Probleem Oplossingen
