ENERGETISCHE ASPECTEN VAN DE CHEMISCHE REACTIE
HET BEGRIP SYSTEEM
= deel van onze omgeving die we bestuderen
- open systemen: waar stoffen in en uit kunnen en waaraan warmte kan
worden toegevoerd of onttrokken
- gesloten systemen: waar geen stoffen in en uit kunnen maar waaraan
wel warmte kan worden toegevoerd of onttrokken
- geïsoleerde / adiabatische systemen: waar niets in of uit kan, geen
stoffen en geen warmte
STOFFEN BEVATTEN ENERGIE
belangrijkste energiebronnen zijn van chemische aard: fossiele brandstoffen,
voedingsstoffen…
in deze stoffen zit zeer veel chemische of inwendige energie U, die via een chemisch proces kan
worden vrijgemaakt
mensen hebben energie nodig voor: hart te laten pompen, lichaamstemperatuur constant te houden
dagelijkse energiebehoefte: 2000 tot 2500 kcal
adenosinetrifosfaat of ATP vervult een sleutelrol als drager chemische energie
WAT IS CHEMISCHE OF INWENDIGE ENERGIE VAN EEN STOF?
intra-atomair of inter-elementaire deeltjes
binnen het atoom, tussen de elementaire deeltjes wordt de inwendige energie bepaald door massa,
potentiële en kinetische energie van de elementaire deeltjes
intra-moleculair of inter-atomair
binnen de molecule, tussen de atomen op atomair vlak wordt de inwendige energie U bepaald door
de bindingskrachten tussen de atomen en de vibrerende beweging v/h atoom in de molecule
intra-materie of inter-moleculair
binnen de stof, tussen de moleculen op moleculair vlak hangt de
inwendige energie U af van de potentiële energie en kinetische
energie van de moleculen
de Epot wordt bepaald door onderline aantrekkings- en
afstotingskrachten tussen de moleculen en dus afhankelijk van de
aggregatietoestand (v>vl>g)
het geheel vd energie op deze 3 vlakken aanwezig, bepaalt de inwendige energie v/e stof
⇒ Hoe geringer/minder de energie-inhoud U, hoe stabieler de stof.
REACTIE-ENERGIE
= verschil in energie-inhoud tussen de reactieproducten en de reagerende stoffen
∆𝑈 = ∆𝑈𝑝 − ∆𝑈𝑟
1
, ACTIVERINGSENERGIE - EA
= de bepaalde hoeveelheid energie die je nodig hebt om een reactie te starten (om dus bestaande
bindingen te doorbreken)
exo-energetische reactie (Ur > Up) endo-energetische reacties (Ur < Up)
∆U < 0 = exotherme energie ∆U > 0 = endotherme energie
ENTHALPIEVERANDERING ∆H
= de reactiewarmte bij constante druk Qp
eenheid is 1J
∆H = ∆U - W
systemen in de natuur streven naar een zo laag mogelijke enthalpie of een zo laag mogelijk
energie-inhoud
ENTROPIE S
= aantal realiseringsmogelijkheden of een maat voor wanorde v/e systeem
= uitgewisselde energie Q om een verandering in wanordetoestand te verwezenlijken
2
HET BEGRIP SYSTEEM
= deel van onze omgeving die we bestuderen
- open systemen: waar stoffen in en uit kunnen en waaraan warmte kan
worden toegevoerd of onttrokken
- gesloten systemen: waar geen stoffen in en uit kunnen maar waaraan
wel warmte kan worden toegevoerd of onttrokken
- geïsoleerde / adiabatische systemen: waar niets in of uit kan, geen
stoffen en geen warmte
STOFFEN BEVATTEN ENERGIE
belangrijkste energiebronnen zijn van chemische aard: fossiele brandstoffen,
voedingsstoffen…
in deze stoffen zit zeer veel chemische of inwendige energie U, die via een chemisch proces kan
worden vrijgemaakt
mensen hebben energie nodig voor: hart te laten pompen, lichaamstemperatuur constant te houden
dagelijkse energiebehoefte: 2000 tot 2500 kcal
adenosinetrifosfaat of ATP vervult een sleutelrol als drager chemische energie
WAT IS CHEMISCHE OF INWENDIGE ENERGIE VAN EEN STOF?
intra-atomair of inter-elementaire deeltjes
binnen het atoom, tussen de elementaire deeltjes wordt de inwendige energie bepaald door massa,
potentiële en kinetische energie van de elementaire deeltjes
intra-moleculair of inter-atomair
binnen de molecule, tussen de atomen op atomair vlak wordt de inwendige energie U bepaald door
de bindingskrachten tussen de atomen en de vibrerende beweging v/h atoom in de molecule
intra-materie of inter-moleculair
binnen de stof, tussen de moleculen op moleculair vlak hangt de
inwendige energie U af van de potentiële energie en kinetische
energie van de moleculen
de Epot wordt bepaald door onderline aantrekkings- en
afstotingskrachten tussen de moleculen en dus afhankelijk van de
aggregatietoestand (v>vl>g)
het geheel vd energie op deze 3 vlakken aanwezig, bepaalt de inwendige energie v/e stof
⇒ Hoe geringer/minder de energie-inhoud U, hoe stabieler de stof.
REACTIE-ENERGIE
= verschil in energie-inhoud tussen de reactieproducten en de reagerende stoffen
∆𝑈 = ∆𝑈𝑝 − ∆𝑈𝑟
1
, ACTIVERINGSENERGIE - EA
= de bepaalde hoeveelheid energie die je nodig hebt om een reactie te starten (om dus bestaande
bindingen te doorbreken)
exo-energetische reactie (Ur > Up) endo-energetische reacties (Ur < Up)
∆U < 0 = exotherme energie ∆U > 0 = endotherme energie
ENTHALPIEVERANDERING ∆H
= de reactiewarmte bij constante druk Qp
eenheid is 1J
∆H = ∆U - W
systemen in de natuur streven naar een zo laag mogelijke enthalpie of een zo laag mogelijk
energie-inhoud
ENTROPIE S
= aantal realiseringsmogelijkheden of een maat voor wanorde v/e systeem
= uitgewisselde energie Q om een verandering in wanordetoestand te verwezenlijken
2
