Energie

a)

1. Een volledige verbranding is een reactie met zuurstof, waarbij de oxides van de atoomsoorten uit de brandstof ontstaan.

2. De reactiewarmte is de som van de vormingswarmtes van de producten, min de som van de vormingswarmtes van de reactanten. De vormingswarmtes haal je uit Binas tabel 57.

3. 2 C₃H₆ + 9 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O

   ∆E= (6 * -3,935 + 6 * -2,86) – (2 * 0,20) = -41,17*10⁵ J

   Dit is het aantal joule per twee mol propeen. Per mol propeen is het dan: -20,59*10⁵ J/mol.

   Dit is vergelijkbaar met Binas tabel 56.

    

b)

1. De reactiewarmte is de som van de vormingswarmtes van de producten, min de som van de vormingswarmtes van de reactanten. De vormingswarmtes haal je uit Binas tabel 57.

2. Let op de fase van water, deze hebben twee verschillende waardes in de tabel.

3. ∆E= (-9,85) – (-6,35 + -2,86) = -0,64*10⁵ J

c)

1. De reactiewarmte is de som van de vormingswarmtes van de producten, min de som van de vormingswarmtes van de reactanten. De vormingswarmtes haal je uit Binas tabel 57.

2. Niet-ontleedbare stoffen (stoffen met één atoomsoort) hebben een vormingswarmte die gelijk is aan nul, met uitzondering van stoffen die in Binas tabel 57 wel vermeld zijn.

3. ∆E= (2 * -1,74) – (2 * 0,332) = -4,14*10⁵ J

d)

1. De reactiewarmte is de som van de vormingswarmtes van de producten, min de som van de vormingswarmtes van de reactanten. De vormingswarmtes haal je uit Binas tabel 57.

2. ∆E= (2 * 0,332) – (0,111) = 0,553*10⁵ J

a)

1. De niveaus in een energiediagram zijn: beginstoffen, geactiveerde toestand, producten.

2. Een energiediagram kan getekend worden voor endotherme en exotherme reacties.

3. Bij een exotherm energiediagram ligt het niveau van de producten lager dan dat van de beginstoffen. Bij een endotherm energiediagram is dat net andersom.

4. 

b)

1. Vergelijk de begin en eindsituatie met elkaar.

2. Bereken hoeveel water er in het begin aanwezig is. En bereken hoeveel water er als kristalwater gebonden is na de reactie. Het verschil is het vloeibare water.

3. Startsituatie:  40 gram water en 40 gram natriumacetaat

   Eindsituatie:   0,30 mol natriumacetaattrihydraat

   Dit bevat 0,30 * 3 = 0,90 mol water

   Dit is 0,90 * 18,015 g/mol = 16,21 gram water in het kristal.

   Dus er is dan 40 – 16,21 = 23,79 gram water nog over.

   In twee significante cijfers: 24 gram

c)

1. Gebruik de formule Q= mcΔT.

2. De vrijgekomen energie per mol is bekend, en er is ook bekend hoeveel mol reageert.

3. Massa en soortelijke warmte zijn ook bekend, de temperatuurstijging is dan meetbaar.

4. Er is 0,30 mol gekristalliseerd, dus is er vrijgekomen:
   0,30 mol * 1,97*10⁴ J/mol = 5,91*10³ J.

   Het warmtekussen bestaat uit 80 gram mengsel dat opwarmt, we kunnen gebruik maken van:
   Q= m * c * ∆T.

   Invullen:
   5,91*10³ J = (80 g * 3,1 J g^–1K^–1 ) * ∆T
   ∆T= (5,91*10³) / (80 * 3,1)=24℃

a)

1. Gebruik de formule Q=mcΔT.

2. De soortelijke warmte van water kun je opzoeken in Binas tabel 11.

3. Let op de eenheden.

4. Gebruik Q= m * c * ∆T .
   De soortelijke warmte van water volgt uit Binas tabel 11: 4,18*10³ J kg^–1 K^–1.

   Invullen levert op:
   Q= 0,150 kg * 4,18*10³ J kg^-1 K^-1 * 14,0 K =8,78 * 10³ J

b)

1. Bij a) is berekend hoeveel joule het water heeft opgenomen, dit is de energie die vrijgekomen is bij de verbranding van het kaarsje.

2. Het aantal gram kaarsvet dat verbrand is kun je omrekenen naar mol. Dan weet je hoeveel energie er per mol vrijgekomen is.

3. Stearinezuur wordt verbrand om deze energie te leveren. Er verbrand 2,21 gram stearinezuur (molmassa = 284,47 g/mol), dit komt overeen met:

   2,21 / 284,47 = 7,77*10^–3 mol stearinezuur.

   Er is dus per mol vrijgekomen: (8,78*10³ J) / (7,77*10^-3 mol) = 1,13*10⁶ J/mol