Chemische reacties
Drijfveren van chemische reacties, er is altijd een begin het is niet spontaan.
open systeem een systeem dat materie en energie (warmte en arbeid) kan
uitwisselen met de omgeving.
gesloten systeem een systeem dat enkel energie kan uitwisselen met de
omgeving
geïsoleerd systeem een systeem dat nog energie, noch materie kan uitwisselen met
de omgeving
Reacties waarbij energie vrijkomt noemen we exo-energetisch, kan spontaan opkomen.
Reacties waarbij je constant energie moet toevoegen noemen we endo-energetisch. (moet
gestimuleerd blijven om te blijven bestaan)
Wet van behoud van energie
Energie kan van de ene vorm naar de andere overgaan, maar kan niet verdwijnen of
spontaan ontstaan.
Wet van behoud van massa
Tijdens chemische reacties kan massa (atomen) niet verdwijnen of ontstaan.
Wet van behoud van massa en energie
De som van massa en energie in een geïsoleerd systeem blijft constant.
De reactie energie = U
Als U < 0 komt energie vrij (exo-energetisch)
Als U > 0 werd er energie toegevoegd (endo-energetisch)
Processen die pas verlopen als gevolg van een voortdurende werking van een uitwendige
oorzaak noemen we gedwongen processen.
voorbeelden:
• Water ontleedt pas in H2 en O2 als er een elektrische stroom door het
elektrolyseapparaat loopt.
• Planten vormen pas glucose en zuurstofgas tijdens de fotosynthese als er zonlicht
aan deze reactie wordt toegevoegd.
Processen die zonder de voortdurende werking van een uitwendige oorzaak kunnen
verlopen, noemen we zelfonderhoudende processen.
voorbeelden:
• Een gas zal spontaan een zo groot mogelijke ruimte innemen.
• Verbrandingsreacties. (verbranden lucifer, eenmaal aan brandt het verder)
• Dissociatie van een oplosbaar zout in water.
, Bij veel zelfonderhoudende processen wordt op de een of andere manier energie
“vrijgemaakt”. Het zijn exo-energetische processen. Daarbij evolueren de systemen naar
een lagere enthalpie H en daardoor ook stabielere toestand.
Veel endo-energetische processen kunnen toch zelfonderhoudend verlopen, maar dan
grijpt er steeds een evolutie plaats van een meer geordend systeem naar een minder
geordend systeem. De wanorde of de entropie neemt toe!
Reactiesnelheid
Trage/ snelle reactie:
● Je legt een ijzeren spijker op de keukentafel. Na een week is hij nog niet geroest.
Dompel je hem in zout water en leg je hem daarna buiten in de regen, dan zal hij
sneller roesten.
● Je botst met de wagen en de airbag ontploft. De chemische reactie die voor deze
ontploffing zorgt, is razendsnel.
Het begrip reactiesnelheid kunnen we eenvoudig omschrijven als de snelheid waarmee een
reagens wordt opgebruikt (of een reactieproduct ontstaat).
De reactiesnelheid geeft dus de verandering van de concentratie met verloop van tijd van
één van de stoffen uit de reactie: V = ∆conc
∆t
Botsingen tussen deeltjes
Volgens de botsingstheorie is een reactie het gevolg van botsing van deeltjes (atomen,
moleculen, ionen, …). Niet elke botsing van deeltjes leidt echter tot een reactie. Volgens de
botsingstheorie is een reactie het gevolg van een “goede” of “geschikte” botsing tussen twee
of meerdere deeltjes. Zo een botsing noemen we in de chemie een “effectieve botsing”. De
botsende deeltjes moeten hiervoor over een voldoende hoge kinetische energie beschikken
(snelheid van de botsende deeltjes moet voldoende hoog zijn) en de deeltjes moeten met
een geschikte oriëntatie botsen. Wanneer aan beide voorwaarden is voldaan, kunnen
nieuwe combinaties ontstaan.
Chemische reactie als na de ‘botsing’ de stof is veranderd (nieuwe stof)
Om reacties sneller te laten verlopen, zullen we dus het aantal effectieve botsingen moeten
verhogen. Willen we reacties vertragen, dan moeten we het aantal effectieve botsingen
verlagen.
Drijfveren van chemische reacties, er is altijd een begin het is niet spontaan.
open systeem een systeem dat materie en energie (warmte en arbeid) kan
uitwisselen met de omgeving.
gesloten systeem een systeem dat enkel energie kan uitwisselen met de
omgeving
geïsoleerd systeem een systeem dat nog energie, noch materie kan uitwisselen met
de omgeving
Reacties waarbij energie vrijkomt noemen we exo-energetisch, kan spontaan opkomen.
Reacties waarbij je constant energie moet toevoegen noemen we endo-energetisch. (moet
gestimuleerd blijven om te blijven bestaan)
Wet van behoud van energie
Energie kan van de ene vorm naar de andere overgaan, maar kan niet verdwijnen of
spontaan ontstaan.
Wet van behoud van massa
Tijdens chemische reacties kan massa (atomen) niet verdwijnen of ontstaan.
Wet van behoud van massa en energie
De som van massa en energie in een geïsoleerd systeem blijft constant.
De reactie energie = U
Als U < 0 komt energie vrij (exo-energetisch)
Als U > 0 werd er energie toegevoegd (endo-energetisch)
Processen die pas verlopen als gevolg van een voortdurende werking van een uitwendige
oorzaak noemen we gedwongen processen.
voorbeelden:
• Water ontleedt pas in H2 en O2 als er een elektrische stroom door het
elektrolyseapparaat loopt.
• Planten vormen pas glucose en zuurstofgas tijdens de fotosynthese als er zonlicht
aan deze reactie wordt toegevoegd.
Processen die zonder de voortdurende werking van een uitwendige oorzaak kunnen
verlopen, noemen we zelfonderhoudende processen.
voorbeelden:
• Een gas zal spontaan een zo groot mogelijke ruimte innemen.
• Verbrandingsreacties. (verbranden lucifer, eenmaal aan brandt het verder)
• Dissociatie van een oplosbaar zout in water.
, Bij veel zelfonderhoudende processen wordt op de een of andere manier energie
“vrijgemaakt”. Het zijn exo-energetische processen. Daarbij evolueren de systemen naar
een lagere enthalpie H en daardoor ook stabielere toestand.
Veel endo-energetische processen kunnen toch zelfonderhoudend verlopen, maar dan
grijpt er steeds een evolutie plaats van een meer geordend systeem naar een minder
geordend systeem. De wanorde of de entropie neemt toe!
Reactiesnelheid
Trage/ snelle reactie:
● Je legt een ijzeren spijker op de keukentafel. Na een week is hij nog niet geroest.
Dompel je hem in zout water en leg je hem daarna buiten in de regen, dan zal hij
sneller roesten.
● Je botst met de wagen en de airbag ontploft. De chemische reactie die voor deze
ontploffing zorgt, is razendsnel.
Het begrip reactiesnelheid kunnen we eenvoudig omschrijven als de snelheid waarmee een
reagens wordt opgebruikt (of een reactieproduct ontstaat).
De reactiesnelheid geeft dus de verandering van de concentratie met verloop van tijd van
één van de stoffen uit de reactie: V = ∆conc
∆t
Botsingen tussen deeltjes
Volgens de botsingstheorie is een reactie het gevolg van botsing van deeltjes (atomen,
moleculen, ionen, …). Niet elke botsing van deeltjes leidt echter tot een reactie. Volgens de
botsingstheorie is een reactie het gevolg van een “goede” of “geschikte” botsing tussen twee
of meerdere deeltjes. Zo een botsing noemen we in de chemie een “effectieve botsing”. De
botsende deeltjes moeten hiervoor over een voldoende hoge kinetische energie beschikken
(snelheid van de botsende deeltjes moet voldoende hoog zijn) en de deeltjes moeten met
een geschikte oriëntatie botsen. Wanneer aan beide voorwaarden is voldaan, kunnen
nieuwe combinaties ontstaan.
Chemische reactie als na de ‘botsing’ de stof is veranderd (nieuwe stof)
Om reacties sneller te laten verlopen, zullen we dus het aantal effectieve botsingen moeten
verhogen. Willen we reacties vertragen, dan moeten we het aantal effectieve botsingen
verlagen.
