4.5 Energie en reactiesnelheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Energie en reactiesnelheid

Aan het einde van de les....

... kun je het energiediagram van een endotherme en een exotherme reactie aflezen

... kun je in een energiediagram aangeven wat de activeringsenergie is

... kun je met het botsende deeltjesmodel de invloed van concentratie, temperatuur en verdelingsgraad verklaren

Exotherme reacties

• Exotherm: Er komt energie vrij
• De beginstoffen staan energie
  af aan de omgeving
• Chemische energie producten lager
  dan chemische energie beginstoffen

Endotherme reacties

• Endotherm: Er is energie nodig.

• Chemische energie producten hoger
  dan chemische energie beginstoffen

Exotherme en endotherme reacties

• Voor beide soort reacties is
  altijd energie nodig om te beginnen!
• Dat is de activeringsenergie
• Bij exotherme reacties is er genoeg
  energie om daarna zelf te verlopen

Energiediagram

• x-as : geen eenheid
• y-as : energie

• Beginstoffen
• Geactiveerde toestand
• Reactieproducten
• Reactie-energie

Activeringsenergie

• Voor beide soort reacties is altijd
  energie nodig om te beginnen!
• Dat is de activeringsenergie.
• Geactiveerde toestand altijd hoogste
  energieniveau
• Bij exotherme reacties is er genoeg
  energie om daarna zelf te verlopen

Reactie-energie

• Reactie-energie is de energie die
  vrijkomt of opgenomen wordt bij een
  chemische reactie 
• Endotherm - energieniveau producten 
  hoger --> positieve reactie-energie
• Exotherm - energieniveau producten
  lager --> negatieve reactie-energie

Reactiesnelheid

• Uit H4:  factoren die invloed hadden op reactiesnelheid:
• De soort stof
  
• Verdelingsgraad
  
• Concentratie
  
• Temperatuur
  
• Katalysator

Verklaren met 
botsende-deeltjesmodel

Het botsende-deeltjesmodel

• Deeltjes bewegen en deeltjes moeten met elkaar botsen om te reageren.
• Twee voorwaarden:
• De botsing moet hard genoeg zijn
• De botsing moet de juiste richting hebben
• Zo'n botsing heet een effectieve botsing

Het botsende-deeltjesmodel

• Deeltjes bewegen en deeltjes moeten met elkaar botsen om te reageren.
• Twee voorwaarden:
• De botsing moet hard genoeg zijn
• De botsing moet de juiste richting hebben
• Zo'n botsing heet een effectieve botsing

Het botsende-deeltjesmodel

• Als je wilt dat een reactie snel verloopt, moet je zorgen voor veel botsingen
• Hoe meer botsingen, hoe groter het aantal effectieve botsingen is!

Invloed van concentratie op de reactiesnelheid

• Grotere concentratie van deeltjes -> meer deeltjes
• Meer deeltjes -> meer botsingen 
• Meer botsingen -> meer effectieve botsingen
• Meer effectieve botsingen -> hogere reactiesnelheid. 

Invloed van verdelingsgraad op de reactiesnelheid

• Veel contactoppervlakte -> veel botsingen.
• Veel botsingen  -> effectieve botsingen.
• Veel effectieve botsingen    -> een hoge reactiesnelheid.

Invloed van temperatuur op de reactiesnelheid

• Hogere temperatuur -> bewegen deeltjes snelle
• -> meer  en hardere botsingen 
• meer effectieve botsingen -> hogere reactiesnelheid
• Vuistregel: Bij een temperatuursverhoging van 10 °C gaat de reactie twee keer zo snel.

Aan het einde van de les....

... kun je het energiediagram van een endotherme en een exotherme reactie aflezen

... kun je in een energiediagram aangeven wat de activeringsenergie is

... kun je met het botsende deeltjesmodel de invloed van concentratie, temperatuur en verdelingsgraad verklaren