Hoofdstuk 5: Reacties in beweging
§1 Reactie warmtemeter
Wet van behoud van energie: bij energieomzetting gaat geen energie verloren, de energie kan
alleen van vorm veranderen. De hoeveelheid chemische energie (E) verandert dan omdat de
reactieproducten een andere hoeveelheid chemische energie bevatten dan de beginstoffen.
ΔE = E reactieproducten - E beginstof f en (eenheid J/mol)
Energie-effecten (komt energie vrij of er is energie nodig) bij chemische reacties:
● Exotherme reacties: Er komt energie vrij, de reagerende stoffen staan energie aan de
omgeving af. Bijv. verbranding. ΔE < 0.
● Endotherme reacties: Hierbij is heel de tijd gedurende de reactie energie nodig, dus er
wordt voortdurend energie opgenomen. Bijv. fotosynthese en het maken/ veranderen van
voedingsstoffen en materialen. ΔE > 0.
Als de chemische energie tijdens een reactie bij standaardomstandigheden niet in een andere
vorm wordt omgezet, zoals licht of elektrische energie, wordt alle chemische energie omzet in
warmte. Dit wordt de reactiewarmte noemd. De standaardomstandigheden zijn T = 298 K en p =
p0 . Bij een constante druk is de verandering chemische energie tijdens een reactie gelijk aan de
reactiewarmte.
Je kunt de reactiewarmte van een reactie met een warmtemeter bepalen. Dit is een geïsoleerd
reactievat met een kleine opening (zodat de druk gelijk blijft) en water waarin het proces
plaatsvindt. Je meet het temperatuurverschil van het water om de hoeveelheid warmte die wordt
opgenomen of afgestaan aan het water te bereken (overgedragen warmte Q). Ook heb je de
soortelijke warmte c nodig.
Q = c x m x ΔT
Hierin is: Q de overgedragen warmte in J, c de soortelijk warmte in J/kg/K, m de massa van het de
totale oplossing in kg en ΔT = T eind - T begin in K.
● Als ΔT > 0 dan is Q > 0 en is het een exotherme reactie.
● Als ΔT < 0 dan is Q < 0 en is het een endotherme reactie.
−Q
De reactiewarmte kan dan worden berekend volgens: ΔE = n in J/mol (n is het aantal mol van
het product dat wordt toegevoegd aan de oplossing)
Het rendement van een systeem is het percentage nuttig gebruikte energie:
E nut
η= E tot x 100% (een rendement van 100% is nooit haalbaar).
§2 Reactiewarmte berekenen
Vormingswarmte E v : Is de hoeveelheid warmte die vrijkomt of nodig is voor de vorming van 1 mol
van de verbinding uit elementen. De vormingswarmte van elementen waarmee je begint is altijd 0.
Met de vormingswarmte kun je reactiewarmte ΔE bereken.
mA+nB→qC+rD
ΔE = (q x E v (stof C) = r x E v (stof d)) - (m x E v (stof A) + n x E v (stof B))
Je kunt de reactiewarmte ook grafisch bepalen →
De verbrandingswarmte: reactiewarmte van een verbrandingsreactie.
§1 Reactie warmtemeter
Wet van behoud van energie: bij energieomzetting gaat geen energie verloren, de energie kan
alleen van vorm veranderen. De hoeveelheid chemische energie (E) verandert dan omdat de
reactieproducten een andere hoeveelheid chemische energie bevatten dan de beginstoffen.
ΔE = E reactieproducten - E beginstof f en (eenheid J/mol)
Energie-effecten (komt energie vrij of er is energie nodig) bij chemische reacties:
● Exotherme reacties: Er komt energie vrij, de reagerende stoffen staan energie aan de
omgeving af. Bijv. verbranding. ΔE < 0.
● Endotherme reacties: Hierbij is heel de tijd gedurende de reactie energie nodig, dus er
wordt voortdurend energie opgenomen. Bijv. fotosynthese en het maken/ veranderen van
voedingsstoffen en materialen. ΔE > 0.
Als de chemische energie tijdens een reactie bij standaardomstandigheden niet in een andere
vorm wordt omgezet, zoals licht of elektrische energie, wordt alle chemische energie omzet in
warmte. Dit wordt de reactiewarmte noemd. De standaardomstandigheden zijn T = 298 K en p =
p0 . Bij een constante druk is de verandering chemische energie tijdens een reactie gelijk aan de
reactiewarmte.
Je kunt de reactiewarmte van een reactie met een warmtemeter bepalen. Dit is een geïsoleerd
reactievat met een kleine opening (zodat de druk gelijk blijft) en water waarin het proces
plaatsvindt. Je meet het temperatuurverschil van het water om de hoeveelheid warmte die wordt
opgenomen of afgestaan aan het water te bereken (overgedragen warmte Q). Ook heb je de
soortelijke warmte c nodig.
Q = c x m x ΔT
Hierin is: Q de overgedragen warmte in J, c de soortelijk warmte in J/kg/K, m de massa van het de
totale oplossing in kg en ΔT = T eind - T begin in K.
● Als ΔT > 0 dan is Q > 0 en is het een exotherme reactie.
● Als ΔT < 0 dan is Q < 0 en is het een endotherme reactie.
−Q
De reactiewarmte kan dan worden berekend volgens: ΔE = n in J/mol (n is het aantal mol van
het product dat wordt toegevoegd aan de oplossing)
Het rendement van een systeem is het percentage nuttig gebruikte energie:
E nut
η= E tot x 100% (een rendement van 100% is nooit haalbaar).
§2 Reactiewarmte berekenen
Vormingswarmte E v : Is de hoeveelheid warmte die vrijkomt of nodig is voor de vorming van 1 mol
van de verbinding uit elementen. De vormingswarmte van elementen waarmee je begint is altijd 0.
Met de vormingswarmte kun je reactiewarmte ΔE bereken.
mA+nB→qC+rD
ΔE = (q x E v (stof C) = r x E v (stof d)) - (m x E v (stof A) + n x E v (stof B))
Je kunt de reactiewarmte ook grafisch bepalen →
De verbrandingswarmte: reactiewarmte van een verbrandingsreactie.
