Energiediagrammen van een reactie
Een energiediagram laat zien of een reactie energie opneemt of afgeeft. Op het examen moet je zo'n diagram kunnen lezen en de ligging van de energieniveaus kunnen verklaren.
Een energiediagram toont de energie van de stoffen tijdens een reactie. Op de verticale as zet je de energie uit. Op de horizontale as staat het verloop van de reactie.
Links in het diagram staan de beginstoffen. Rechts staan de reactieproducten. Tussen beide ligt een top. Die top is de geactiveerde toestand. Het verschil tussen de top en de beginstoffen is de activeringsenergie. Deze energie is nodig om de reactie op gang te brengen.
Ligt het energieniveau van de reactieproducten lager dan dat van de beginstoffen, dan is de reactie exotherm. Er komt warmte vrij. Ligt het hoger, dan is de reactie endotherm. Er wordt energie opgenomen. Het verschil tussen de twee niveaus is de reactiewarmte.
Bij een proces met meerdere stappen teken je elke stap apart. Het eindniveau van stap 1 is het beginniveau van stap 2. Zo kun je in één diagram zien wat er per stap gebeurt en wat het totale effect is. Een stap kan exotherm zijn terwijl het totale proces endotherm is. Let daarom altijd op het verschil tussen het eindniveau en het beginniveau van het hele proces.
Onthoud
Het energieniveau van de reactieproducten ligt lager dan dat van de beginstoffen bij een exotherme reactie.
Bij een endotherme reactie ligt het energieniveau van de reactieproducten hoger dan dat van de beginstoffen.
De activeringsenergie is het verschil tussen de top en de beginstoffen.
Bij een proces met meerdere stappen geldt het eindniveau van de ene stap als beginniveau van de volgende.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Bij deze vraag moet je verklaren waarom het energieniveau na stap 2 tussen de twee andere niveaus ligt. Je gebruikt daarvoor de beschrijving van het Solar-Jet-proces.
- 1
Stap 2 is exotherm. Er komt warmte vrij bij deze stap.
Veelgemaakte fouten
Lees de hoogte van de top niet af als reactiewarmte. Vergelijk het eindniveau van de reactie met het beginniveau.
Verwar een exotherme stap niet met een exotherm totaalproces. Kijk per stap én naar het hele proces.
Denk niet dat de geactiveerde toestand altijd het hoogste punt van het hele diagram is. Hij ligt altijd boven de beginstoffen en de producten, maar de producten kunnen hoger liggen dan de beginstoffen.
Snel checken
Een reactie heeft in het energiediagram een reactieproduct dat lager ligt dan de beginstoffen. Wat past hierbij?
Welke uitspraak over een endotherme reactie in een energiediagram is juist?