Analytische chemie H6 samenvatting

Inleiding analytische chemie




Thermochemie
 = studie van energue-uitwisselingen bij chemische reacties
 Energie is essentieel voor het bestaan van levende organismen
 De energie van het universum is constant. Energie kan niet gecreëerd noch vernietigd worden
 energie kan van de ene in een andere vorm omgezet worden

Arbeid door gasexpansie
 Reactie met gasvorming en p = cte
 V stijgt: E deels omgezet in arbeid
 Energie-eenheden
o 1 J = 1 kg.m2/s2
o 1 cal = 4,18 J
 Één calorie: energie nodig om één gram water van 14,5°C tot 15,5°C te brengen

Endotherme en exotherme reacties
 Exotherme reacties: reacties waarbij warmte wordt afgegeven aan de omgeving
 Endotherme reacties: reacties waarbij warmte opgenomen wordt uit de omgeving


Warmte-uitwisseling bij reacties
 2H2 + 02  2H20 + 571,6 kJ
 De vorming van water uit waterstof en zuurstof is een exotherme reactie: er wordt energie
vrijgesteld
 N2 + 02 + 180,4 kJ  2NO
 De vorming van stikstofmonoxide uit stikstof en zuurstof is een endotherme reactie

Enthalpie
 De verandering in de enthalpie is gelijk aan de hoeveelheid warmte-uitgewisseld bij constante
druk
o △H = Qp
 De reactie-enthalpie is de enthalpieverandering ten gevolge van een reactie:
o △H = H na reactie – H voor reactie
 Exotherme reacties
o H na reactie < H voor reactie
o △H reactie < 0
 Endotherme reacties
o H na reactie > H voor reactie
o △H reactie > 0

 Vormingsenthalpie: de enthalpieverandering bij de vorming van één mol van de stof uit
zijn elementen of elementaire verbindingen (BOD tabel 5.3 en 5.5)
 Verbrandingsenthalpie: de enthalpieverandering bij de verbranding van één mol van de
stof




1

, Inleiding analytische chemie




Spontane processen
 Een bal rolt naar beneden
 Ijzer roest bij blootstelling aan lucht en vocht
 Suiker lost op in water,…
 Wat is de drijfkracht voor een spontane reactie?
o Niet de vrijgestelde warmte
o De drijfkracht v/e spontane reactie is de toename in entropie (S) van het universum




 Wat is entropie?
o Een maat voor wanorde
o Entropie neemt toe
- Bij temperatuurstoename
- Bij smelten, bij verdampen
- Bij toename v/h aantal gasdeeltjes door reactie
- Bij expansie va gassen
- Bij mengen,…
 △Somgeving = -△H/T
△Stotaal = △S + △Somgeving
 Spontane processen
△S-△H/T > 0
△H-T.△S < 0
 Vrije energie (G)
△G = △H-T.△S < 0

△H < 0 △H > 0
△S > 0 Spontaan bij alle T Spontaan bij hoge T
△S < 0 Spontaan bij lage T Niet spontaan bij alle T




Kinetiek


 Chemische kinetica: studie van de reactiesnelheid
 Reactiesnelheid S
concentratieverandering
 S=
tijdsverandering

 Reactie: RP
dnr + dnp
S= - =
dt dt
−dcr + dcp
S= = voor oplossingen of reacties in gasfase`
dt dt

2