8.3 Energie-berekeningen bij reacties

Hoofdstuk 7.3
Rekenen
1 / 22
suivant
Slide 1: Diapositive
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

Cette leçon contient 22 diapositives, avec quiz interactifs, diapositives de texte et 1 vidéo.

Éléments de cette leçon

Hoofdstuk 7.3
Rekenen

Slide 1 - Diapositive

Doel voor vandaag
- Weet wat de reactiewarmte, vormingswarmte, oploswarmte en ontledingswarmte is. 
- Bereken de reactiewarmte van reacties (toets je met opdracht 11 uit 7.3). 

Slide 2 - Diapositive


Teken een energie-diagram van een exotherm proces wat even opgestart moet worden.

Slide 3 - Question ouverte

Reactiewarmte
Proefondervindelijk!

Dit kan door een bekende hoeveelheid water en/of energie te gebruiken. 
Door het temp verschil voor en na de reactie te meten kan je de energieverandering Q in het water berekenen.

Slide 4 - Diapositive

Hoeveelheid warmte die is opgenomen/afgestaan (Q)
Q = m c Δ T
Q = in joule 
 
m = massa
c = soortelijke warmte
ΔT = temperatuursverandering

Slide 5 - Diapositive

Wat heb je gelezen over de soorten warmtes? 

Slide 6 - Diapositive

Soorten warmte
Het berekenen van het warmte-effect van de verbranding van waterstof is een hele complexe berekening. 

Te veel reacties --> meneer Hess heeft de oplossing!
De vormingswarmte : binastabel 57

Slide 7 - Diapositive

Soorten warmte
Wat is het tegenovergestelde van vormen? 


Het oplossen of verdampen of verbranden van stoffen kan ook energie kosten. Deze staan in tabel 59B van binas

Slide 8 - Diapositive

Proef!!

Slide 9 - Diapositive

Slide 10 - Vidéo

We kunnen deze waarde handmatig berekenen. Ik geef eerst een voorbeeld 
Stel we gaan methaan (CH4) volledig verbranden. hoeveel energie komt er vrij?

Reactie:
 CH4 + 2 O2 --> 2 H2O +  CO2
vul altijd ook even de fases in!
Je kijkt alleen maar, je schrijft niet mee!

Slide 11 - Diapositive

CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g)

Zoek van elke stof de vormingswarmte op!


Slide 12 - Diapositive

CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g)

methaan (g) = - 0,75 * 105 J/mol
O2 = 0 J/mol
H2O (l) = - 2,86 * 105 J/mol
CO2 = -3,935 * 105 J/mol


Slide 13 - Diapositive

CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g)

vermenigvuldig met het aantal mol (uit reactievergelijking)
methaan (g) = -0,75 * 105 J/mol * 1 mol
O2 = 0 J/mol * 7 mol
H2O (g) = -2,86 * 105 J/mol * 2 mol
CO2 = -3,935 * 105 J/mol * 1 mol


Slide 14 - Diapositive

CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g) 

Bereken verschil in energie (ΔE) door energie na de pijl - energie voor de pijl
((H2O (g) = -2,86 * 105 J/mol * 2) + (CO2 = -3,935 * 105 J/mol * 1)) -  ((methaan (g) = -0,75 * 105 J/mol * 1) + (O2 = 0 J/mol * 7))
= -8,905 J



Waarom - ?
De stoffen voor de pijl worden niet gevormd, maar juist ontleed. Dit is het tegenovergestelde proces!!

Slide 15 - Diapositive

CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g) 

Bereken verschil in energie (ΔE) door energie na de pijl - energie voor de pijl
ΔE = 2 * -2,86 * 105 J/mol  + 1 * -3,935 * 105 J/mol  -  (1 * -0,75 * 105 J/mol + 7 *0 J/mol ) = -8,905 *105

ΔE = (2 * -2,86 + 1 * - 3,935  - (1 * - 0,75 + 7 * 0 )) * 105  = -8,905 * 105  J 

Slide 16 - Diapositive

Voorbeeld van methaan!
CH4 (g) + 2 O2 (g) --> 2 H2O (l) + CO2 (g) 
= -8,905 * 105 J

Het gaat om methaan, daarvan heb je 1 mol
= -8,905 J / 1 mol = = -8,905 * 105 J/mol
check dit even in tabel 56



Slide 17 - Diapositive

Aan de slag!
7.2: B: 16, t/m 20, 22, 23, 25 
V: 24 en 26
7.3: B: 27 t/m 31 
Schrijf goed de berekeningen uit en gebruik BINAS tabel 57. 

Extra opdracht hierna voor wie wil. Meer scheikunde, meer plezier!

Slide 18 - Diapositive

Zelf oefenen: Bereken de verbrandingswarmte die vrij komt bij de volledige verbranding van propaan 
*ga er vanuit dat water vrij komt als vloeistof*

Slide 19 - Diapositive

Zelf oefenen: Bereken de verbrandingswarmte die vrij komt bij de volledige verbranding van propaan 
*ga er vanuit dat water vrij komt als vloeistof*
 C3H8 (g) + 5 O2 (g) --> 4 H2O (l) + 3 CO2 (g) 
((4 * - 2,86 * 105) + (3 * -3,935 * 105)) 
-
((5 * 0 * 105) + (1 *  -1,04 * 105))
=  - 22,205 * 105 J

Slide 20 - Diapositive

Zelf oefenen: Bereken de verbrandingswarmte die vrij komt bij de volledige verbranding van propaan 
*ga er vanuit dat water vrij komt als vloeistof*
 C3H8 (g) + 5 O2 (g) --> 4 H2O (l) + 3 CO2 (g) 

=  - 22,205 * 105 J
per 1 mol propaan, dus per mol propaan --> /1 mol
= - 22,205 * 105 J / mol 
komt redelijk overeen met de BiNaS waarde uit 56

Slide 21 - Diapositive


Bij de reactie van Fe2O3 (s) met CO (g) ontstaat Fe(s) en CO2 (g). Bereken de reactiewarmte van deze reactie in J mol-1 Fe2O3

Slide 22 - Question ouverte