Chemie evenwichten
1. Thermodynamica van chemische reacties
1.1 Thermodynamica:
Een thermodynamische toestand van een systeem wordt bepaald door:
- Chemische identiteit
- Fysisch voorkomen (agregatietoestand)
- Aantal mol van elke component
- Druk en temperatuur
Thermodynamica:
Bestudeert de energetische aspecten van fysische en chemische
processen.
Tijdens fysische en chemische veranderingen wordt er energie
uitgewisseld tussen het reagerende systeem en de omgeving.
Thermodynamische parameters voorspellen de spontaniteit van een
proces
Open systeem: uitwisseling van energie en
materie -> bv. Pot met water op vuur.
Gesloten systeem: uitwisseling van
energie: geen uitwisseling van materie. ->
bv. Reactie in gesloten erlenmeyer.
Geïsoleerd systeem: geen uitwisseling
(noch van energie, noch van materie. ->
thermos
Chemische reactie= proces waarbij atomen herschikt worden ter
vorming van nieuwe moleculen, bij een chemische reactie is er altijd
uitwisseling van energie.
2 drijfveren van chemische reacties:
- Streven naar minimale energie
- Maximale wanorde
Bepaalt de spontaniteit van het proces.
1.2 inwendige energie:
,De inwendige energie dit onder de vorm van massa, potentiële en
kinetische energie opgeslagen in de atomen en moleculen van het
systeem.
Wat bepaald de inwendige energie, som van:
- Potentiële energie
- Kinetische energie (bewegingsenergie)
De energie-inhoud is afhankelijk van:
- Aggregatietoestand
- Druk
- Temperatuur
1.3 De reactie energie DU
= het energie verschil tussen de inwendige energie van de reactieproducten en
de reagentia. Men onderscheid:
1. Exo-energetische processen:
Exo-energetische reacties zijn reacties waarbij energie wordt afgegeven.
De inwendige energie van de reactie-producten is kleiner dan de inwendig
energie van de reagentia. De verandering van de inwendige energie is
negatief.
2. Endo-energetische processen:
Endo-energetische reacties zijn reacties waarbij energie wordt opgenomen.
De inwendige energie van de reactie-producten is groter dan de inwendig
energie van de reagentia. De verandering van de inwendige energie is
positief.
,De reactie-energie wordt vaak omgezet in warmte. Men spreekt van reactie -
warmte deltaU = Q
1.4 Enthalpie (H) :
= de som van de inwendige energie en de volumetoestand van een systeem.
H= U+P*V -> bij volumeverandering
Reacties in gesloten systemen -> constante druk
De enthalpie is zo gedefinieerd dat enthalpie-verandering tussen 2 toestanden
gelijk is aan de reactie-warmte : H = Q.
De verandering in reactie-energie komt overheen met het verschil van de
verandering in enthalpie van het systeem en de uitgewisselde volumearbeid:
DU = DH – p. DV
Reacties zonder een verandering van het aantal gasmoleculen veroorzaken geen
volumeverandering DV=0. De verandering in reactie-energie komt overheen met
de vrijgezette reactiewarmte en dus met de enthalpieverandering van het
systeem.
DU = DH -> bij geen volumeverandering
∆H = Qp = ∆U + p ∆ V
Enthalpieverschil (∆H) tussen twee toestanden bij constante druk is gelijk aan
de totale opgenomen of afgestane hoeveelheid warmte .
, 1.5 Entropie (S):
Een stelsel streeft niet alleen naar een minimale energie-inhoud maar ook naar
een zo
groot mogelijke vorm van wanorde.
∆S > 0 Eenheid J/K
1.6 Gibbs vrije energie (G):
3 drijfveren bepalen de spontaniteit van een proces:
+ een temperatuurvoorwaarde
∆G = ∆H – T∆S
1. Thermodynamica van chemische reacties
1.1 Thermodynamica:
Een thermodynamische toestand van een systeem wordt bepaald door:
- Chemische identiteit
- Fysisch voorkomen (agregatietoestand)
- Aantal mol van elke component
- Druk en temperatuur
Thermodynamica:
Bestudeert de energetische aspecten van fysische en chemische
processen.
Tijdens fysische en chemische veranderingen wordt er energie
uitgewisseld tussen het reagerende systeem en de omgeving.
Thermodynamische parameters voorspellen de spontaniteit van een
proces
Open systeem: uitwisseling van energie en
materie -> bv. Pot met water op vuur.
Gesloten systeem: uitwisseling van
energie: geen uitwisseling van materie. ->
bv. Reactie in gesloten erlenmeyer.
Geïsoleerd systeem: geen uitwisseling
(noch van energie, noch van materie. ->
thermos
Chemische reactie= proces waarbij atomen herschikt worden ter
vorming van nieuwe moleculen, bij een chemische reactie is er altijd
uitwisseling van energie.
2 drijfveren van chemische reacties:
- Streven naar minimale energie
- Maximale wanorde
Bepaalt de spontaniteit van het proces.
1.2 inwendige energie:
,De inwendige energie dit onder de vorm van massa, potentiële en
kinetische energie opgeslagen in de atomen en moleculen van het
systeem.
Wat bepaald de inwendige energie, som van:
- Potentiële energie
- Kinetische energie (bewegingsenergie)
De energie-inhoud is afhankelijk van:
- Aggregatietoestand
- Druk
- Temperatuur
1.3 De reactie energie DU
= het energie verschil tussen de inwendige energie van de reactieproducten en
de reagentia. Men onderscheid:
1. Exo-energetische processen:
Exo-energetische reacties zijn reacties waarbij energie wordt afgegeven.
De inwendige energie van de reactie-producten is kleiner dan de inwendig
energie van de reagentia. De verandering van de inwendige energie is
negatief.
2. Endo-energetische processen:
Endo-energetische reacties zijn reacties waarbij energie wordt opgenomen.
De inwendige energie van de reactie-producten is groter dan de inwendig
energie van de reagentia. De verandering van de inwendige energie is
positief.
,De reactie-energie wordt vaak omgezet in warmte. Men spreekt van reactie -
warmte deltaU = Q
1.4 Enthalpie (H) :
= de som van de inwendige energie en de volumetoestand van een systeem.
H= U+P*V -> bij volumeverandering
Reacties in gesloten systemen -> constante druk
De enthalpie is zo gedefinieerd dat enthalpie-verandering tussen 2 toestanden
gelijk is aan de reactie-warmte : H = Q.
De verandering in reactie-energie komt overheen met het verschil van de
verandering in enthalpie van het systeem en de uitgewisselde volumearbeid:
DU = DH – p. DV
Reacties zonder een verandering van het aantal gasmoleculen veroorzaken geen
volumeverandering DV=0. De verandering in reactie-energie komt overheen met
de vrijgezette reactiewarmte en dus met de enthalpieverandering van het
systeem.
DU = DH -> bij geen volumeverandering
∆H = Qp = ∆U + p ∆ V
Enthalpieverschil (∆H) tussen twee toestanden bij constante druk is gelijk aan
de totale opgenomen of afgestane hoeveelheid warmte .
, 1.5 Entropie (S):
Een stelsel streeft niet alleen naar een minimale energie-inhoud maar ook naar
een zo
groot mogelijke vorm van wanorde.
∆S > 0 Eenheid J/K
1.6 Gibbs vrije energie (G):
3 drijfveren bepalen de spontaniteit van een proces:
+ een temperatuurvoorwaarde
∆G = ∆H – T∆S
