H5.1 - Energie effect

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Introductie 

Sommige reacties verlopen niet of nauwelijks, terwijl andere reacties explosief verlopen. Met een katalysator kun je reacties sneller laten verlopen. Bij alle reacties is sprake van een energie-effect. Een reactie kan aflopend zijn, maar er kan zich ook een evenwicht instellen. Al deze onderwerpen komen aan bod in dit hoofdstuk: reacties in beweging

Leerdoelen 

• je kunt uit een temperatuurverandering afleiden of een reactie endotherm of exotherm is
• je kunt een volledig energiediagram (met alle bijschriften) tekenen

Waarom leer je dit?

Wanneer een reactie energie nodig heeft om te verlopen, moet een bedrijf energie inkopen. Het is belangrijk om te kunnen berekenen hoeveel energie er nodig is.

Wanneer er bij een reactie warmte vrijkomt, moet de reactor gekoeld worden, om te zorgen dat deze niet oververhit raakt. Dit zou bijvoorbeeld kunnen leiden tot een explosie. Het is daarom belangrijk om te kunnen berekenen hoeveel warmte er vrijkomt.

Wet van behoud van energie

• Energie kan niet verloren gaan!
• Energie kan wel van vorm veranderen  (energie-omzetting), bijvoorbeeld:

      chemische energie --> warmte (bij verbranden van aardgas)

      chemische energie --> licht (bij verbranden van Mg)

      chemische energie --> elektrische energie (in een batterij)

Verdampen van alcohol.

1. exotherm
2. endotherm

Ontstaan van rijp op grassprietjes
("rijpen" = fase-overgang g --> s)

1. exotherm
2. endotherm

ENDOtherm

EXOtherm

Als het proces de ene kant op warmte kost, dan komt er bij het omgekeerde proces warmte vrij. 

    (Wet van behoud

            van energie)

Elektrolyse van water

1. exotherm
2. endotherm

Vorming van water uit waterstof en zuurstof

1. exotherm
2. endotherm

Verbranden van aardgas

1. exotherm
2. endotherm

Hoe zie je aan de temperatuurverandering of een reactie endo- of exotherm is?

Bij oplossen van natriumhydroxide in water stijgt de temperatuur van de oplossing.

1. exotherm
2. endotherm

Natriumhydroxide en zoutzuur van 18 °C worden samengevoegd.
Na de reactie is de temperatuur 23 °C

1. deze reactie is exotherm, want de stoffen worden warmer
2. deze reactie is endotherm, want de stoffen worden warmer
3. deze reactie is exotherm, want de omgeving wordt warmer
4. deze reactie is endotherm, want de omgeving wordt warmer

opdracht

Maak opgave 1

check: kun je uitleggen of een reactie endo- of exotherm is?

Bekijk op de volgende dia het filmpje van een chemische reactie tussen twee vaste stoffen.

Welke stoffen hebben de meeste energie: de beginstoffen of de reactieproducten?

De reactie was endotherm

De temperatuur daalde, dus er is energie opgenomen uit de omgeving.

Deze energie is opgenomen door de stoffen.

De reactieproducten hebben dus meer energie dan de beginstoffen waar je mee begon

Energiediagram

In een energiediagram wordt de chemische energie (E) van de beginstoffen en van de reactieproducten weergegeven:

• bij een exotherme reactie hebben de beginstoffen MEER   
    energie dan de reactieproducten
• bij een endotherme reactie hebben de beginstoffen MINDER
    energie dan de reactieproducten

opdracht

Maak opgave 3

check: kun je een energiediagram tekenen?

WAAROM ONTBRANDT EEN LUCIFER NIET UIT ZICHZELF?

Huiswerk

Havo: Lezen H5.1 en maken opdrachten 1 t/m 6

Vwo: Lezen H5.1 en maken opdrachten 1 t/m 6