Exotherme Reaktionen übertragen Energie auf die Umgebung, deshalb steigt die Temperatur; Verbrennung, Neutralisation und Handwärmer sind Beispiele. Endotherme Reaktionen nehmen Energie aus der Umgebung auf, deshalb sinkt die Temperatur; die thermische Zersetzung und Kühlpacks für den Sport sind Beispiele.
Ein Reaktionsprofil zeigt die Energie der Edukte und Produkte. Bei einer exothermen Reaktion haben die Produkte weniger Energie als die Edukte. Die Aktivierungsenergie ist die Mindestenergie, die Teilchen zum Reagieren brauchen: der Hügel im Profil. Das Brechen von Bindungen nimmt Energie auf, und das Bilden von Bindungen setzt Energie frei. Wird beim Bilden neuer Bindungen mehr Energie frei, als beim Brechen alter aufgenommen wurde, ist die Reaktion insgesamt exotherm: ΔH = aufgenommene Energie (Brechen) − freigesetzte Energie (Bilden), und ΔH ist negativ.
Beispiel mit Lösung
Beim Brechen von Bindungen werden 1370 kJ aufgenommen, beim Bilden von Bindungen werden 1530 kJ frei. Ist die Reaktion exotherm?
- Rechnung: ΔH = 1370 − 1530 = −160 kJ.
- Ein negatives ΔH bedeutet, dass mehr Energie frei wird, als aufgenommen wurde.
Antwort:Ja, die Reaktion ist exotherm.
Schlüsselwörter
- exotherm
- setzt Energie frei; die Temperatur steigt
- endotherm
- nimmt Energie auf; die Temperatur sinkt
- Aktivierungsenergie
- Mindestenergie, die zum Reagieren nötig ist
- Reaktionsprofil
- ein Diagramm der Energie während einer Reaktion
Jedes Mal neue Fragen.
Mit Bezug auf NGSS: HS-PS1-4