ENERGIE- EN CHEMIESE VERANDERING · 4. Yspakke, vir die behandeling van snye, skeurwonde en...

ENERGIE- EN

CHEMIESE

VERANDERING

Chemie, bl. 204

Tydens chemiesereaksies kan energie

vrygestel of opgeneemword.

Braai Fotosintese

‘n Eksotermiesereaksie is een waarenergie vrygestelword, sodat die

temperatuur van die reaksiemengsel styg.

Voorbeeld

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) + Hitte

‘n Endotermiese reaksieis een waar energiegeabsorbeer word omdie reaksie aan die gang te hou.

Voorbeeld

2HI(g) + Hitte→ H2(g) + 2I2O(g)

Die totale hoeveelheidchemiese potensiële

energie in ‘n chemiesesisteem is die ENTALPIE.

Die energie geabsorbeer of vrygestel gedurende ‘n chemiese reaksie staan

bekend as die reaksiewarmte (ΔH) en

word gemeet in kJ.mol-1.

Die waarde van ΔH kanbepaal word deur:

ΔH = Eprodukte - Ereagense

Bindingsenergie is die energie opgeneem as

bindings breek, of afgegee as nuwebindings vorm.

Wanneer ‘n chemiesereaksie plaasvind:

Wanneer ‘n chemiesereaksie plaasvind:

Geaktiveerde kompleks

Wanneer ‘n chemiesereaksie plaasvind:

Aktiveringsenergie is die energie verskaf aandie reaktante om die chemiese reaksie telaat begin.

Reagense

Produkte

Reaksiewarmte

Verloop van die reaksie

E p(k

J.m

ol-1

)Aktiverings-

energie

Geaktiveerde kompleks

Neem kennis:

Die energie van die produkte is laer as die energie van die reagense.

Die waarde van ΔH is negatief.

Maniere om ‘n eksotermiesereaksie aan te dui.

energie 23 )(3)(2)(2 ++ ggg NHHN1

)-90kJ.molH( 23 -1

)(3)(2)(2 =+ ggg NHHN2

0) H( 23 )(3)(2)(2 + ggg NHHN3

H)(- 23 )(3)(2)(2 + ggg NHHN4

Reagense

Produkte

Aktiverings-energie

Reaksiewarmte

Verloop van die reaksie

E p(k

J.m

ol-1

)

Geaktiveerde kompleks

Nota:Die energievan die produkte is hoër as die energie van die reagense.

Die waarde van ΔH is positief.

Maniere om ‘n endotermiesereaksie aan te dui.

)(2)(2)(2 ggg OIHenergieHI +→+1

)kJ.mol21H( 2 -1

)(2)(2)( +=+→ ggg OIHHI2

0) H( 2 )(2)(2)( +→ ggg OIHHI3

H)( 2 )(2)(2)( ++→ ggg OIHHI4

‘n Katalisator is ‘n stof wat die tempo van ‘n

chemiese reaksie verandersonder om enige

permanente veranderingte ondergaan.

Reagense

Produkte

Reaksiewarmte

Verloop van die reaksie

E p(k

J.m

ol-1

)

Aktiverings-energie

Aktiverings-energie met ‘n

katalisator

Oefening 1 (bl. 210)

nos. 4, 5

Oefening 2 (bl. 219)

no. 4

Kragwerk

Bl. 2104. Yspakke, vir die behandeling van snye, skeurwonde en verstuitings, kom algemeen in

noodhulpkissies voor. 'n Eenvoudige reaksie wat deur die gebruiker aan die gang gesit word, verskaf onmiddellike verkoeling. 'n Yspak bevat gewoonlik twee dele:een met 'n vloeistof en een met 'n vaste stof. Die yspak word in werking gestel deurdie vloeistof te druk. 'n Seël tussen die twee dele breek en die vaste stof los in dievloeistof op.

4.1 Skryf 'n gebalanseerde chemiese vergelyking vir die oplosproses van …4.1.1 ammoniumnitraat in water

4. Yspakke, vir die behandeling van snye, skeurwonde en verstuitings, kom algemeen innoodhulpkissies voor. 'n Eenvoudige reaksie wat deur die gebruiker aan die gang gesit word, verskaf onmiddellike verkoeling. 'n Yspak bevat gewoonlik twee dele:een met 'n vloeistof en een met 'n vaste stof. Die yspak word in werking gestel deurdie vloeistof te druk. 'n Seël tussen die twee dele breek en die vaste stof los in die vloeistof op.

4.1 Skryf 'n gebalanseerde chemiese vergelyking vir die oplosproses van … 4.1.2 ammoniumchloried in water

4. Die entalpie vir die vorming van die reagense en produkte vir die twee reaksies inVraag 4.1 word in die volgende tabel aangetoon:

4.2 Bereken die energie opgeneem of vrygestel tydens die oplosreaksie van ammonium-nitraat in water om die samestellende ione te vorm.

Reagense en produkte Vormingsentalpie, ΔHf (kJ.mol-1)

NH4+(aq) -142,51

Cl-(aq) -167,2

NO3-(aq) -205,0

NH4NO3 -365,56

NH4Cl -314,43

ΔH = Eprodukte - Ereagense

= (-142,51 - 205) - (-365,56)

= 18,05 kJ

4.3 Bereken die energie opgeneem of vrygestel tydens die oplosreaksie van ammonium-chloried in water om die samestellende ione te vorm.

Reagense en produkte Vormingsentalpie, ΔHf (kJ.mol-1)

NH4+(aq) -142,51

Cl-(aq) -167,2

NO3-(aq) -205,0

NH4NO3 -365,56

NH4Cl -314,43

ΔH = Eprodukte - Ereagense

= (-142,51 - 167,2) - (-314,43)

= 4,72 kJ

4.4 Is hierdie oplosprosesse eksotermies of endotermies? Verduidelik jou antwoord.

4.5 Watter oplosproses sal die effektiefste in 'n yspak wees? Verduidelik jou antwoord.

4.6 Verduidelik kortliks hoe 'n reaksie in 'n yspak tot afkoeling lei.

4.7 'n Yspak bevat 25 g ammoniumnitraat. Aanvaar dat die entalpie van die oplosreaksievan ammoniumnitraat 28,1 kJ.mol-1 is, en bereken die entalpieverandering wat deurdie reaksie in hierdie yspak teweeg gebring kan word.

5. Stikstofmonoksied (NO), 'n gas wat by baie biologiese prosesse betrokke is, reageermet suurstof om stikstofdioksied (NO2), 'n rooibruin gas, te vorm.

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) ; ΔH = -114,1 kJ

5.1 Is die reaksie eksotermies of endotermies? Verstrek 'n rede vir jou antwoord.

5. Stikstofmonoksied (NO), 'n gas wat by baie biologiese prosesse betrokke is, reageermet suurstof om stikstofdioksied (NO2), 'n rooibruin gas, te vorm.

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) ; ΔH = -114,1 kJ

5.2 Bereken die hitte wat opgeneem of vrygestel word indien 1,25 g NO volledig na NO2

omgeskakel word.

Bl.2194. Sê of elk van die volgende reaksies eksotermies of endotermies is:

Oefening 3 (bl. 222)

nos. 2.1, 4, 12

Kragwerk

2.1 Teken ‘n potensiële energiediagram, bereken aktiveringsenergie en reaksiewarmte ensê of die reaksie eksotermies of endotermies is.E van reaktante = 15 kJ.mol-1, E van produkte = 30 kJ.mol-1,Geaktiveerde kompleks = 65 kJ.mol-1.

E p(k

J.m

ol-1

)

EA

ΔH

4.1 Is die reaksie eksotermies of endotermies? Gee 'n rede vir jou antwoord.

4.2 Wat word die 80 kJ genoem wat in die diagram aangedui word?

4.3 Wat word die 30 kJ genoem wat in die diagram aangedui word?

4.4 Wat word die toestand van die reaktante P en Q by die piek (posisie A) van die diagramgenoem?

12.1 Skryf 'n gebalanseerde vergelyking vir die vorming van roes in die pak.

12.2 Is hierdie reaksie eksotermies of endotermies? Verstrek 'n rede vir jou antwoord.

12.3 Watter invloed sal die koolstof in die pak op die roes van die yster hê?

12.4 Teken 'n potensiële energiediagram vir die roes van yster. Dui die reaksieverloopmet en sonder die koolstof op die diagram aan.

12.5 Tydens 'n praktiese ondersoek van die reaksie in 'n warmpak, het 'n leerder diewarmpak op 'n skaal geplaas direk nadat die pak oopgemaak is. Die volgende tabeltoon die verandering in massa van die pak oor 'n tydperk van 'n paar uur:

12.5.1 Bereken die massatoename na elke 3 ure en voltooi die derde kolom in die tabel.

12.5.2 Waarom toon die warmpak 'n toename in massa?

12.5.3 Kies 'n geskikte skaal en trek 'n grafiek van massatoename teenoor tyd.

Grafiek van massatoename teenoor tyd

12.5.4 Wat kan jy uit die grafiek aangaande die massatoename met tydsverloop aflei?

12.5.5 Vir hoe lank kan hierdie tipe warmpak effektief wees?

12.6 Hoe kan elk van die volgende moontlik die effektiwiteit van die warmpak beïnvloed?12.6.1 Uiterste koue

12.6 Hoe kan elk van die volgende moontlik die effektiwiteit van die warmpak beïnvloed?12.6.2 Hoë hoogtes