Samenvatting NOVA Scheikunde 4 VWO Hoofdstuk 5 Reacties in beweging

5.1 Reactiewarmte

Wet van behoud van energie: Bij energieomzettingen gaat geen energie verloren. Ze kan alleen van
vorm veranderen (bijvoorbeeld van chemische energie of elektrische energie naar warmte of
omgekeerd). Ook kan er arbeid worden verricht (bv. verbranding van benzine in auto)



Verandering van chemische energie in een reactie:
ΔE = Ereactieproducten – Ebeginstoffen , eenheid J/mol




Energie effect bij chemische reacties:

➢ Exotherme reacties: er komt energie bij vrij. Chemische energie wordt bv. omgezet in
warmte (verbranding), mechanische energie (explosies) of elektrische energie (batterij)
(Bv. verbranding van benzine in auto). ΔE > 0
➢ Endotherme reacties: hierbij is gedurende de reactie energie nodig, dus kost energie. Vaak
nodig voor het maken van voedingsstoffen en materialen. ΔE > 0



Reactiewarmte: Chemische energie die in een reactie alleen in warmte wordt omgezet. Dit
kan alleen onder constante druk (dan wordt er namelijk geen arbeid verricht) en als er ook
geen energie wordt omgezet in licht of elektrische energie.
Chemische energie van stoffen is gedefinieerd bij Standaardomstandigheden: constante
temperatuur, 298 K (‘kamertemperatuur’) en constante druk, p0 = 101 325 Pa
(‘atmosferische druk’).


Meten van energie in een brandstof kan met een warmte meter. Deze is goed geïsoleerd en
heeft een kleine opening om constante druk te houden (zodat geen arbeid verricht wordt).
➢ Je meet de stijging van de vloeistoftemperatuur (vaak water) na de reactie in de
reactieruimte.
➢ Met de soortelijke warmte van water kan je dan de verbrandingswarmte berekenen
(soortelijke warmtes voor diverse stoffen kan je vinden in BINAS T8-12)
𝑄 = 𝑐𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 ∙ 𝑚𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 ∙ ∆𝑇𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟
Als T > 0 dan is Q > en is de reactie exotherm, dus E <0

E = - Q / n in J/mol (n is aantal mol weg gereageerde stof)



1

, Rendement,  (“èta”), is de verhouding tussen nuttige energie Enuttig (bv. beweging, elektriciteit of
nuttige warmte) en totale hoeveelheid energie Etot (nuttig en ook niet nuttig zoals warmteverliezen)
𝐸𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔 𝑃𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔
Rendement 𝜂 = 𝐸𝑡𝑜𝑡
∙ 100% = 𝑃𝑡𝑜𝑡
∙ 100%



5.2 Reactiewarmte berekenen

Vormingswarmte,Ev , is de hoeveelheid warmte die nodig is (of vrijkomt) voor de vorming van 1 mol
van de verbinding uit elementen.
De vormingswarmte van elementen is per definitie op 0 gesteld.

In Binas T57A en T58A staan vormingswarmten gegeven voor verschillende stoffen bij
standaardomstandigheden (T = 298 K, p = p0)



De reactiewarmte van een reactie (bij T = 298 K, p = p0) kan je uitrekenen uit de vormingswarmten
van alle stoffen:



Reactiewarmte = de vormingswarmten van de producten – de vormingswarmten van de reactanten.

Algemene reactievergelijking: m A+ n B → q C + r D

ΔE = q Ev (stof C) + rEv (stof D) – ( m Ev (stof A) + n Ev (stof B) )
Als je de warmte per mol stof A wilt weten dan moet je nog door m delen



Vb. ethaanverbranding:

2 C2H6(g) +7 O2(g) → 4 CO2(g) +6 H20 (l)

ΔE = 4 Ev (CO2) + 6Ev (H20) – ( 2 Ev (C2H6) + 7 Ev (O2) )
= 4 × -3.94105 + 6 × -2,86105 – (2 × -0.84105 +7 × 0) = -31.2105 J voor 2 mol ethaan.

Reactie warmte per mol ethaan moet je dan delen door 2  ΔE = - 15.6105 J/mol




Verbrandingswarmten (= reactiewarmte bij verbranding) kan je ook apart vinden in BINAS T56.

2