Hoofdstuk 9 Energie en reactiesnelheid
Paragraaf 1 Wanneer start een reactie?
Exotherme en endotherme processen
Elke chemische reactie heeft een energie-effect. De chemische energie van de
stoffen voor en na de reactie is niet gelijk. Als je merkt dat het reactiemengsel
warmer wordt, betekent dit dat er bij de reactie chemische energie is omgezet in
warmte. Zo’n proces is exotherm. Het kan ook dat een reactiemengsel afkoelt tijdens
een reactie of dat een reactie stopt als je ophoudt met verwarmen. Dat is een
endotherme reactie. Dat is een reactie waarbij warmte van de omgeving wordt
opgenomen door de reagerende stoffen. Het energie-effect is niet alleen met warmte,
maar ook met andere soorten energie zoals elektrische energie, licht en geluid. De
eenheid voor deze vormen van energie is joule, J, of kilojoule, kJ. Ook bij oplossen,
uitkristalliseren van stoffen en faseovergangen treedt een energie-effect op. Smelten,
verdampen en sublimeren zijn endotherme processen. Stollen, condenseren en
rijpen zijn exotherme processen.
Energiediagram
In een energiediagram geef je de chemische energie van de beginstoffen en de
reactieproducten weer. Het energie-effect △E van de reactie is het verschil tussen
het energieniveau van de beginstoffen en de reactieproducten. Het energieniveau
van de beginstoffen is het beginniveau, en die van de reactieproducten is het
eindniveau. Bij het beginniveau zet je de beginstoffen met de juiste coëfficiënten en
bij het eindniveau hetzelfde maar dan met de reactieproducten. △E geef je weer met
een pijl tussen het begin- en eindniveau. Bij een exotherme reactie wordt energie
afgestaan, dus ligt het eindniveau lager dan het beginniveau en is △E negatief. Bij
een endotherme reactie is het juist andersom, het eindniveau ligt hoger dan het
beginniveau, omdat het energie opneemt en △E is positief.
Activeringsenergie
Bijna alle reacties moet je op gang brengen. De benodigde energie om een reactie te
starten heet activeringsenergie, Eact. Door het opnemen van de activeringsenergie
komen de beginstoffen in een overgangs- of geactiveerde toestand. Vanuit deze
toestand kan de reactie starten. In een energiediagram geef je ook de
activeringsenergie aan, omdat Eact moet worden toegevoegd aan de beginstoffen ligt
het energieniveau van de overgangstoestand hoger dan het beginniveau. Dat is bij
exotherme en endotherme reacties. De overgangstoestand is daarom altijd de
hoogste energietoestand in een energiediagram.
△E is dus het verschil tussen het beginniveau en eindniveau, de overgangstoestand
/ Eact heeft daar niks mee te maken. Eact is tussen het beginniveau en de
overgangstoestand.
Paragraaf 1 Wanneer start een reactie?
Exotherme en endotherme processen
Elke chemische reactie heeft een energie-effect. De chemische energie van de
stoffen voor en na de reactie is niet gelijk. Als je merkt dat het reactiemengsel
warmer wordt, betekent dit dat er bij de reactie chemische energie is omgezet in
warmte. Zo’n proces is exotherm. Het kan ook dat een reactiemengsel afkoelt tijdens
een reactie of dat een reactie stopt als je ophoudt met verwarmen. Dat is een
endotherme reactie. Dat is een reactie waarbij warmte van de omgeving wordt
opgenomen door de reagerende stoffen. Het energie-effect is niet alleen met warmte,
maar ook met andere soorten energie zoals elektrische energie, licht en geluid. De
eenheid voor deze vormen van energie is joule, J, of kilojoule, kJ. Ook bij oplossen,
uitkristalliseren van stoffen en faseovergangen treedt een energie-effect op. Smelten,
verdampen en sublimeren zijn endotherme processen. Stollen, condenseren en
rijpen zijn exotherme processen.
Energiediagram
In een energiediagram geef je de chemische energie van de beginstoffen en de
reactieproducten weer. Het energie-effect △E van de reactie is het verschil tussen
het energieniveau van de beginstoffen en de reactieproducten. Het energieniveau
van de beginstoffen is het beginniveau, en die van de reactieproducten is het
eindniveau. Bij het beginniveau zet je de beginstoffen met de juiste coëfficiënten en
bij het eindniveau hetzelfde maar dan met de reactieproducten. △E geef je weer met
een pijl tussen het begin- en eindniveau. Bij een exotherme reactie wordt energie
afgestaan, dus ligt het eindniveau lager dan het beginniveau en is △E negatief. Bij
een endotherme reactie is het juist andersom, het eindniveau ligt hoger dan het
beginniveau, omdat het energie opneemt en △E is positief.
Activeringsenergie
Bijna alle reacties moet je op gang brengen. De benodigde energie om een reactie te
starten heet activeringsenergie, Eact. Door het opnemen van de activeringsenergie
komen de beginstoffen in een overgangs- of geactiveerde toestand. Vanuit deze
toestand kan de reactie starten. In een energiediagram geef je ook de
activeringsenergie aan, omdat Eact moet worden toegevoegd aan de beginstoffen ligt
het energieniveau van de overgangstoestand hoger dan het beginniveau. Dat is bij
exotherme en endotherme reacties. De overgangstoestand is daarom altijd de
hoogste energietoestand in een energiediagram.
△E is dus het verschil tussen het beginniveau en eindniveau, de overgangstoestand
/ Eact heeft daar niks mee te maken. Eact is tussen het beginniveau en de
overgangstoestand.
