Hoofdstuk 5: Reacties in beweging
§1 Reactiewarmte meten
Begrippen:
Wet van behoud van energie: bij energieomzettingen verandert de totale hoeveelheid
energie niet.
● Bij reacties is totale hoeveelheid energie gelijk
● De hoeveelheid energie voor de omzetting is dus even groot als de hoeveelheid
energie na de omzetting, alleen de energiesoort verandert (energie gaat nooit op)
Reactiewarmte( ΔE): de hoeveelheid energie die vrijkomt in warmte of de hoeveelheid
energie die nodig is bij een chemische reactie (in J mol-1)
● Exotherm: ΔE = Ereactieproducten - Ebeginstoffen < 0
● Endotherm: ΔE = Ereactieproducten - Ebeginstoffen > 0
Soortelijke warmte: hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg water 1 K in temperatuur te
laten stijgen
Reactiewarmte berekenen (warmtemeter)
Formule:
Q = c x m x ΔT
Q: de hoeveelheid warmte die wordt opgenomen of afgestaan (J, KJ, MJ)
c: de soortelijke warmte van water (J kg-1 · K-1)
m: de massa van water (kg, g)
ΔT: de temperatuurverandering/ verschil in temperatuur (K, °C)
Reactiewarmte wordt dan berekend volgens deze formule:
𝑄
ΔE = 𝑛
Voorbeeld:
, 𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔𝑒 𝑔𝑒𝑏𝑟𝑢𝑖𝑘𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 (𝐸𝑛𝑢𝑡)
Rendement = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 𝑔𝑒𝑙𝑒𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 (𝐸𝑡𝑜𝑡)
x 100%
§2 Reactiewarmte berekenen
Begrippen:
Vormingswarmte: hoeveelheid energie die vrijkomt of nodig is bij het vormen van één mol
van een verbinding uit de elementen (niet-ontleedbare stoffen) (J mol-1)
Verbrandingswarmte: energie die in de vorm van warmte bij de verbranding van een stof
vrijkomt
● De verbrandingswarmte van een verbrandingsreactie is gelijk aan de reactiewarmte
van een reactie
Reactiewarmte berekenen (vormingswarmten)
Formule:
ΔE = Evorming (reactieproducten) - Evorming (beginstoffen)
● Kijken welke producten gevormd of ontleed wordt
○ Als producten ontleed worden dan + ipv -
● Elementen niet bijtellen
● Tot slot: alles optellen
Voorbeeld:
Geef de reactiewarmte van de volledige verbranding van ethaan in J mol–1
2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O
ΔE = Evorming (reactieproducten) – Evorming (beginstoffen), dus ΔE = (4 × –3,935 ∙ 105 + 6 ×
–2,86 ∙ 105) – (2 × –0,84 ∙ 105) = –31,22∙105 J per 2 mol ethaan
Per mol ethaan: –31,22∙105 J/2 = –15,61 ∙ 105 J mol–1
Vormingswarmte berekenen (met behulp van de verbrandingswarmte)
§1 Reactiewarmte meten
Begrippen:
Wet van behoud van energie: bij energieomzettingen verandert de totale hoeveelheid
energie niet.
● Bij reacties is totale hoeveelheid energie gelijk
● De hoeveelheid energie voor de omzetting is dus even groot als de hoeveelheid
energie na de omzetting, alleen de energiesoort verandert (energie gaat nooit op)
Reactiewarmte( ΔE): de hoeveelheid energie die vrijkomt in warmte of de hoeveelheid
energie die nodig is bij een chemische reactie (in J mol-1)
● Exotherm: ΔE = Ereactieproducten - Ebeginstoffen < 0
● Endotherm: ΔE = Ereactieproducten - Ebeginstoffen > 0
Soortelijke warmte: hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg water 1 K in temperatuur te
laten stijgen
Reactiewarmte berekenen (warmtemeter)
Formule:
Q = c x m x ΔT
Q: de hoeveelheid warmte die wordt opgenomen of afgestaan (J, KJ, MJ)
c: de soortelijke warmte van water (J kg-1 · K-1)
m: de massa van water (kg, g)
ΔT: de temperatuurverandering/ verschil in temperatuur (K, °C)
Reactiewarmte wordt dan berekend volgens deze formule:
𝑄
ΔE = 𝑛
Voorbeeld:
, 𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔𝑒 𝑔𝑒𝑏𝑟𝑢𝑖𝑘𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 (𝐸𝑛𝑢𝑡)
Rendement = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 𝑔𝑒𝑙𝑒𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 (𝐸𝑡𝑜𝑡)
x 100%
§2 Reactiewarmte berekenen
Begrippen:
Vormingswarmte: hoeveelheid energie die vrijkomt of nodig is bij het vormen van één mol
van een verbinding uit de elementen (niet-ontleedbare stoffen) (J mol-1)
Verbrandingswarmte: energie die in de vorm van warmte bij de verbranding van een stof
vrijkomt
● De verbrandingswarmte van een verbrandingsreactie is gelijk aan de reactiewarmte
van een reactie
Reactiewarmte berekenen (vormingswarmten)
Formule:
ΔE = Evorming (reactieproducten) - Evorming (beginstoffen)
● Kijken welke producten gevormd of ontleed wordt
○ Als producten ontleed worden dan + ipv -
● Elementen niet bijtellen
● Tot slot: alles optellen
Voorbeeld:
Geef de reactiewarmte van de volledige verbranding van ethaan in J mol–1
2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O
ΔE = Evorming (reactieproducten) – Evorming (beginstoffen), dus ΔE = (4 × –3,935 ∙ 105 + 6 ×
–2,86 ∙ 105) – (2 × –0,84 ∙ 105) = –31,22∙105 J per 2 mol ethaan
Per mol ethaan: –31,22∙105 J/2 = –15,61 ∙ 105 J mol–1
Vormingswarmte berekenen (met behulp van de verbrandingswarmte)
