Exoterma och endoterma reaktioner -...

Niklas Dahrén

Exoterma och endoterma reaktioner

Exoterma och endoterma reaktioner ü  Exotermareak+oner:Reak%onersomavgerenergi%llomgivningen

(o1avärmeenergi).

ü  Endotermareak+oner:Reak%onersomtaruppenergifrånomgivningen(o1avärmeenergi).

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+Energi

Exempel:Allaförbränningar,inklusivecellandningen,ärexotermareak%oner:

Exempel:Fotosyntesenärenendotermreak%on:6CO2+6H2O+EnergiC6H12O6+6O2

Entalpi

ü  Ämnenharkemiskbundenenergisomkanomvandlas%llvärmeisambandmedkemiskareak%oner.Dennaenergikallasförentalpi.

ü  EntalpibetecknasmedHochharenhetenJoule(J).ü  Entalpiändringen:Entalpiändringendefinierassomskillnadenmellanprodukternassammanlagda

entalpiochreaktanternassammanlagdaentalpi.ü  Entalpiändringenbetecknas;ΔH.

ΔH=Hprodukter–Hreaktanter

ü  Ommantarenergiinnehålletiprodukten(koldioxid)minusenergiinnehålletireaktanterna(kolochsyrgas)fårmaneQnega%vtvärde.

ü  Detvisara@reaktanternainnehållermerenergijämförtmedprodukternaochaQvärmeenergi

därmedharavgivits%llomgivningen.

Exoterma reaktioner ger ett negativt entalpivärde ( H) eftersom värme avges

C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-394kJReaktantermedhögentalpi Produktmedlågentalpi

ü  Ommantarenergiinnehålletiprodukterna(kalciumoxidochkoldioxid)minusenergiinnehålletireaktanten(kalciumkarbonat)fårmaneQposi%vtvärde.

ü  Detvisara@produkternainnehållermerenergijämförtmedreaktanternaochaQvärmeenergi

därmedhartagitsuppfrånomgivningen.

Endoterma reaktioner ger ett positivt entalpivärde ( H) eftersom värme upptas

CaCO3(s) CaO(s)+CO2 ΔH=+178kJReaktantmedlågentalpi Produktermedhögentalpi

Entalpidiagram för en exoterm reaktion

ΔH=HP-HR=<0

Reaktanter

Produkter

Entalpi

Värmeavges<llomgivningenVärme

Tid

Entalpidiagram för en endoterm reaktion

ΔH=HP-HR=>0

Produkter

Reaktanter

Värmeupptasfrånomgivningen

Värme

Entalpi

Tid

Uppgift: Om man lägger några korn urinämne på tungan löser sig ämnet

snabbt i saliven samtidigt som det känns svalt på tungan. Är upplösningen av urinämne endoterm eller exoterm?

Lösning:

Detblirsvaltpåtunganp.g.a.aQdenreak%onsomskertarvärmeenergifrånomgivningen.Detärdärförenendotermreak%on.

Aktiveringsenergi

ü  DenenergisombehövsföraQhjälpaigångenreak%onkallasför”ak%veringsenergi”.

ü  Allareak+onerkrävernågonformavak%veringsenergi,detgällerävenexotermareak%oner.

Även exoterma reaktioner kräver aktiverings-energi för att starta

Reaktanter

Produkter

Entalpi

2H2+O2

ü  Ak+veringsenergin(oGavärme)görsåa@molekylernakrockarmedhögrehas%ghetvilketfårdegamlabindningarnaaQbrytasläQare.NärnyastarkarebindningarskapasfrisäQsenstormängdvärmeenergi%llomgivningen.

Nyastarkarebindningarskapasochdåavgesmycketvärmeenergi%llomgivningen

2H2O

Ak%verings-energi

Detkrävsak%veringsenergifrånomgivningenföraQbrytadegamlabindningarna

Värme

Tid

4H+2O

Katalysatorer sänker aktiveringsenergin och påskyndar reaktioner

Reaktanter

Produkter

Entalpi

2H2+O2

ü  Katalysatorerbinderreaktanterna,låterdessakommaikontaktmedvarandrapåeQop%maltsäQ(räQvinkeletc.)ochförsvagardegamlabindningarna.Detbehövsdärförintelikamycketak%veringsenergiföraQreak%onenskakunnaske.

2H2O

Ak%veringsenergimedkatalysator

Ak%veringsenergiutankatalysator

4H+2O

Tid

Olika katalysatorer

ü  Enzymer:Ivårakropparfinnsdetenzymer(entypavproteiner)somfungerarsomkatalysatorer.

ü  Metallytor:Katalysatornienbilbeståravenmetallytasombinderfarligaämnenfrån

avgaserna.DegamlabindningarnabrytssåaQnyaofarligaämnenkanbildas.

ü  Starkasyror:Syroravgerprotonervilketkanstartaolikakemiskareak%oner.Starkasyroranvändssomkatalysatorervidt.ex.%llverkningavestrar(do1-ochluktämnen).

SegärnaflerfilmeravNiklasDahrén: h@p://www.youtube.com/Kemilek+oner

h@p://www.youtube.com/Medicinlek+oner