8.2 Rekenen met reactiewarmte

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Herhaling vorige keer

Bij een bepaalde reactie geldt
ΔE = +15,3*10⁵ Joule per mol.
Wat voor een reactie is dit?

1. Een ontledingsreactie
2. Een verbrandingsreactie
3. Een exotherme reactie
4. Een endotherme reactie

Bij een endotherme reactie wordt de temperatuur (van de directe omgeving) voor en na de reactie gemeten.
Voor de reactie is de temperatuur 20°C, wat is de temperatuur van de omgeving na de reactie?

1. Dat is afhankelijk van de soort stof
2. 20°C
3. Hoger dan 20°C
4. Lager dan 20°C

Vaak worden exotherme reacties
in het lab gekoeld met ijswater.
Waarom?

1. Omdat deze reacties alleen verlopen als het ijskoud is.
2. Omdat de temperatuur zo kan oplopen dat een vloeistof gaat koken.
3. Omdat de opbrengst van de reactie dan hoger wordt.
4. Om de reactie sneller te laten verlopen.

8.2 Rekenen met reactiewarmte

Herhaling!

Deze les

• Nogmaals: uitleg vormingswarmte en reactiewarmte
• Maken 19, 21 t/m 24 behalve opgave 22

Leerdoelen

• Je leert nogmaals de begrippen vormingswarmte, ontledingswarmte, verbrandingswarmte kennen.
  

• Je leert om de reactiewarmte te berekenen van een reactie uit de vormingswarmten (en andersom).

Reactie-energie berekenen

Soms is het niet mogelijk om via een experiment de reactie-energie te berekenen, bijvoorbeeld omdat er ook nevenreacties verlopen en bijproducten ontstaan.

Ook verlies je vaak warmte aan de omgeving, omdat de meetopstelling niet 100% geïsoleerd is. 

Dan kan je de theoretische  reactiewarmte uitrekenen m.b.v. binas tabel 57

8.2

8.2

VB1: vormingswarmte methaan

• Methaan wordt gevormd uit de elementen waterstof en koolstof.
  
• C + 2 H2 -> CH4
• Vormingswarmte (Binas 57) methaan = -0,75*105 J mol-1.
• Bij het vormen van methaan komt dus 0,75*105 J per mol methaan vrij (chemische energie --> warmte).
• Voor het ontleden van methaan is dus 0,75*105 J per mol nodig.

Reactiewarmte berekenen      Noteren

• De reactiewarmte kan worden berekend door te bepalen hoeveel energie nodig is om een binding te verbreken (ontledingswarmte) en  hoeveel energie er vrijkomt bij het vormen van een nieuwe binding (vormingswarmte).

• Reactiewarmte     E = E eind +E begin
•        E <0   = exotherm       
•        E>0    = endotherm

stappenplan berekenen ΔE

1. Noteer de kloppende reactievergelijking
2. Noteer onder elke stof de ontledingswarmte uit Binas 57 en de vormingswarmte uit Binas 57 en houd rekening met - en +, en het aantal mol (bijv 3 H₂O = 3x vormings-warmte H₂O)
3. Tel de energie van de beginstoffen op (Ebegin) en van de reactieproducten op (Eeind)
4. Bereken ΔE  met:  ΔE =  (E_eind)  + (E_begin)     Gebruik haakjes!
5. Controleer of je ΔE nog moet omrekenen naar J per 1 mol

Let op!

• Vergeet niet het juiste teken over te nemen (+ of -).
• Let op de fase van de stoffen, bijv. waterdamp of vloeibaar water.
• Vergeet niet de factor 105 in de berekening.
• Kijk naar de coëfficiënten in de reactievergelijking of je de reactiewarmte voor 1 mol hebt berekend of meer.
• Gebruik haakjes bij het uitrekenen met je rekenmachine.

Bereken de reactiewarmte voor de verbranding van ethaan..

Diwaterstofsulfide (H₂S) reageert met zuurstof tot water en zwaveldioxide. Alle stoffen zijn gassen.
Bereken de reactiewarmte van de reactie in J/mol

Antwoord

Reactievergelijking:

2 H₂S (g)  +   3 O₂ (g)  -->   2 H₂O (g)  +   2 SO_{2 (g)}

 Zie voor vormingsenergieën _{(Binas 57)}

2x + 0,206x10⁵          3x 0                   2x -2,42x10⁵      2x -2,97x10⁵

Dus alles bij elkaar opgeteld: -10,4 x 10⁵  J/2 mol

= -5,2 x 10⁵ J/mol

Aan de slag

• Maken 19, 21 t/m 24 behalve 22
  

ik denk dat ik deze opgaven ...

1. prima zelfstandig kan doen
2. met het boek zelfstandig kan doen
3. nog niet echt begrijp maar er nog in moet duiken
4. nooit ga snappen zonder extra hulp