Energie in een reactie: endotherme en exotherme processen
Bijles Scheikunde VWO
Wat houdt de wet van energiebehoud in?
Bij reacties komt meer kijken dan alleen met mol rekenen. Energie speelt ook een rol bij chemische reacties. Bij een chemische reactie worden stoffen omgezet naar nieuwe stoffen. Er vindt hierbij een uitwisseling van energie plaats.
We gaan eerst kennismaken met de wet van energiebehoud. De wet van energiebehoud zegt ons dat de totale energiehoeveelheid nooit verandert. Wat wel kan, is dat energie die in stoffen opgeslagen zit vrijkomt. Dan is het eindniveau van de reactie lager dan het beginniveau. Het kan ook dat energietoevoer nodig is, omdat het eindniveau van de reactie hoger is dan het beginniveau.
Het verschil tussen het beginniveau van energie en het eindniveau van energie noem je het energie-effect. Het beginniveau van energie (E1), het eindniveau van energie (E2) en het energie-effect (delta E) worden weergegeven in een energiediagram.
Hoe werkt een exotherme reactie?
Als er energie vrijkomt, spreken we van een exotherme reactie. Dan is E2 lager dan E1 in de energiediagram. Als er energietoevoer nodig is, spreken we van een endotherme reactie. Dan is E2 hoger dan E1 in het energiediagram. We gaan nu naar beide soorten processen kijken.
Bij een exotherme processen komt dus energie vrij. Dit is natuurlijk bij een exotherme reactie, maar je kunt ook denken aan de faseovergangen: stollen, condenseren en rijpen. Energie komt dan vrij in verschillende vormen: warmte, elektriciteit en licht. Denk hierbij aan bijvoorbeeld energie wat vrijkomt tijdens het afsteken van vuurwerk.
De hoeveelheid chemische energie neemt dus af.
Je zult het volgende zien: E2 – E1 = delta E < 0
Tip: Elke verbrandingsreactie is exotherm.
Endotherme processen
Endotherme processen hebben energietoevoer nodig. Bij endotherme reacties wordt energie opgeslagen in de eindproducten. Er zijn ook faseovergangen die endotherm zijn: smelten, koken en vervluchtigen. Hierbij wordt energie opgenomen in verschillende vormen: warmte, elektriciteit en licht. Denk hierbij aan het opladen van een accu, waarbij er elektriciteit wordt opgeslagen.
De hoeveelheid chemische energie neemt dus toe.
Je zult het volgende zien: E2 – E1 = delta E > 0
Tip: ontledingsreacties zijn over het algemeen endotherm: het kost energie om ze te laten verlopen
Als je aan de slag gaat met energie in een chemisch proces ga je kijken naar het energieniveau aan beide kanten van de pijl. Je kan vormings- en ontledingswarmtes vinden van stoffen in je BiNaS in tabel 57A en 57B.
Let op! Wordt de stof ontleed of gevormd? Je moet natuurlijk wel de goede warmte pakken uit je BiNaS
