Kemi och energi. Exoterma och endoterma reaktioner

Relevanta dokument
Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Kap 6: Termokemi. Energi:

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Aggregationstillstånd

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

Repetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Föreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw

Repetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

4. Förhållandet mellan temperatur och rörelseenergi a. Molekyler och atomer rör sig! b. Snabbare rörelse högre rörelseenergi högre temperatur

Energi, katalys och biosyntes (Alberts kap. 3)

Repetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Kapitel 6. Termokemi

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Kapitel 6. Termokemi

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

Energiuppgifter. 2. Har reaktanterna (de reagerande ämnena) eller reaktionsprodukterna störst entalpi vid en exoterm reaktion? O (s) H 2.

Arbetshäfte kemi 9. Namn: Det här arbetshäftet innehåller dina anteckningar från genomgångarna i kemi. KEMI 9

Termodynamik. Läran om energi och dess egenskaper

Energibegrepp och deras relationer, i fysiken och i samhället

Energibalans och temperatur. Oorganisk Kemi I Föreläsning

Kap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Kemiska reaktioner och reaktionshastigheter. Niklas Dahrén

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Squad task 1. Förbränning av fasta bränslen

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Hur mycket energi. Förbränning av fasta bränslen

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Efter överenskommelse med studenterna är rättningstiden fem veckor.

Tentamen i Allmän kemi 7,5 hp 5 november 2014 ( poäng)

Cellens metabolism (ämnesomsättning)

6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s )

rep NP genomgång.notebook March 31, 2014 Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet.

Månadens molekyl är syre, O 2. Syre har valts till månadens molekyl därför att syre ingår i en mängd olika reaktioner där energi omsätts.

Vecka 49. Förklara vad energi är. Några olika energiformer. Hur energi kan omvandlas. Veta vad energiprincipen innebär

Fysikaliska modeller

Cellens metabolism (ämnesomsättning) Kap8 Sidor i boken Enzymer: Metabolism: , , ,257,

Miljöfysik. Föreläsning 1. Information om kursen Miljöfysik Viktiga termodynamiska storheter Jordens energibudget

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

Kapitel Repetition inför delförhör 2

KEMI 3. Övningsprov finns på Matteus. Brådskande ärenden sköts via Wilma.

Miljöfysik. Föreläsning 1. Information om kursen Miljöfysik Viktiga termodynamiska kvantiteter Jordens energibudget

Föreläsning. Termodynamik och Förbränning 26/

Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp.

Föreläsning. Termodynamik och Förbränning 2/ Per-Erik Bengtsson Förbränningsfysik

Schema och lite information för kzu200, moment-1 (jämvikt, 7.5hp) version:160815

Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft

Tentamen i KEMI del A för basåret GU (NBAK10) kl Institutionen för kemi, Göteborgs universitet

Grundläggande energibegrepp

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Tentamen i allmän och biofysikalisk kemi

Bergvärme. Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. X är värmen i berggrundens grundvatten. med hjälp av värmepump.

Föreläsning. Termodynamik och Förbränning 3/ Förbränningsfysik

Sammanfattning av Chang

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Skrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Repetition. Termodynamik handlar om energiomvandlingar

Uppvärmning, avsvalning och fasövergångar

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Två system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Materien. Vad är materia? Atomer. Grundämnen. Molekyler

Kap 2 Reaktionshastighet. Reaktionshastighet - mängd bildat eller förbrukat ämne per tidsenhet

Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära

Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet

Man har mycket kläder på sig inomhus för att hålla värmen. Kläderna har man oftast tillverkat själv av ylle, linne & skinn (naturmaterial).

Kapitel III. Klassisk Termodynamik in action

TERMODYNAMIK? materialteknik, bioteknik, biologi, meteorologi, astronomi,... Ch. 1-2 Termodynamik C. Norberg, LTH

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Motorer och kylskåp. Repetition: De tre tillstånden. Värmeöverföring. Fysiken bakom motorer och kylskåp - Termodynamik. Värmeöverföring genom ledning

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

LECTURE NOTES: Chapter 3 Biological Thermodynamics by Donald T. Haynie, 5p B-kurs

Kemisk jämvikt. Kap 3

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

Temperatur. Värme är rörelse

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Repetition F10. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

ENERGI? Kylskåpet passar precis i rummets dörröppning. Ställ kylskåpet i öppningen

1. Förklara på vilket sätt energin från solen är nödvändig för alla levande djur och växter.

Entropi, energikvalitet och termodynamikens huvudsatser

Intermolekylära krafter

Intermolekylära krafter

I vår natur finns det mängder av ämnen. Det finns några ämnen som vi kallar grundämnen. Grundämnen är uppbyggda av likadana atomer.

Kovalenta bindningar, elektronegativitet och elektronformler. Niklas Dahrén

Kapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT PROTEINER OCH ENZYMER (sid )

Vätskors volymökning

Kap 8 Redox-reaktioner. Reduktion/Oxidation (elektrokemi)

Termodynamik Föreläsning 1

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning

Transkript:

Kemi och energi Exoterma och endoterma reaktioner

Energiprincipen Energi kan inte skapas eller förstöras bara omvandlas mellan olika energiformer (energiprincipen) Ex på energiformer: strålningsenergi värmeenergi kemiskenergi elektriskenergi (rörelse hos partiklar) (energiinnehåll i bindningar) (rörelse hos elektroner) Enheter: Joule (J) Kalorier (cal)

Vid alla kemiska reaktioner sker energiförändringar 1. Energi frigörs (Exoterma reaktioner) Ex. förbränning av kol C + O CO + värme 2. Energi tas upp (Endoterma reaktioner) Ex. is som smälter H 2 O(s) + värme H 2 O (l)

Varifrån kommer energin? Var tar energin vägen? Bindningarna! För att bryta en bindning - energi måste tillföras När en bindning bildas frigörs energi

Kopparsulfat /kristallvatten

Nytt begrepp: Entalpi - den energi som finns lagrad i ett ämne (energiinnehållet) Entalpi (H) enhet: kj/mol H = förändringen av entalpin (energiinnehållet) i en reaktion H= H produkt - H reaktant H 0 exoterm reaktion (energi frigörs, värme ) H 0 endoterm reaktion (energi upptas, värme)

Energidiagram (exoterm reaktion) C + O 2 CO 2 + värme energiinnehåll H= H produkt - H reaktant ; H 0

Energidiagram (Endoterm reaktion) energiinnehåll H= H produkt - H reaktant ; H 0

Avges eller upptas energi (värme)? 2H 2 + O 2 2H 2 O Bindningsenergi Bindningsenergier kj/mol Bindning H-H 436 H-O 464 O=O 498 2H 2 + O 2 2H 2 O + värme exoterm reaktion (Anta : 2 mol H 2, 1mol O 2 ) Bindningar som bryts: 2 st H-H 2 x 436 kj 872kJ 1 st O=O 1x 498 kj 498kJ Energi som krävs: -1370kJ Bindningar som bildas: 2 st H-O-H ger 4 st H-O: 4 st H-O 4 x 464 kj 1856kJ Energi som frigörs: +1856kJ Totalt: 1856kJ 1370kJ = 489 kj frigörs som värme

Läs boken sid 186-195 (kap11) (läxa!?) Uppgifter: a) 1101-1102, 1104-1105,1110a b) 1103, 1109, 1110b-1112 - - - - - - - - - - c) 1116, 1118, 1119 d) T111, T114 Bindningsenergier se tabell 9:2 s152

Varför sker kemiska reaktioner? Det finns två drivkraften bakom reaktioner: 1. Materia strävar efter ett så lågt energiinnehåll som möjligt strävan efter så låg entalpi (H) som möjligt Entalpi (H) värmeinnehåll 2. Materia strävar efter ökad oordning strävan efter så hög entropi (S) som möjligt Entropi (S) - grad av oordning

Entropi (S) (kj/k. mol) Entropi (S) är ett mått på oordningen Oordningen i betydelsen utspridning av värme vilket ofta är det samma som utspridning av ämnespartiklar Vid den absoluta nollpunkten (-273 C) är entropin 0. (atomer är helt stilla) Naturen strävar efter ökad oordning (naturlag- termodynamikens 2:a lag) Ex värme sprids, universum utvidgas, allt sprider sig naturligt, tex diffusion) Entropin kan öka eller minska i ett system som utväxlar värme med sin omgivning. För system och omgivning tillsammans gäller alltid att entropin ökar Universums entropi ökar vid utspridning av värme d v s ständigt

Diffusion Ett ämne sprider sig naturligt från ett område med hög koncentration mot ett område med låg koncentration. (entropin, oordningen, ökar i systemet)

Entropi (S) Låg entropi (liten oordning) Hög entropi (stor oordning) Reaktion åt höger (spontan), oordningen ökar ΔS = S efter - S före ΔS > 0 Reaktion åt vänster (kräver arbete/energi), ordningen ökar ΔS = S efter -S före ΔS < 0

Vilket har högst entropi? ett stenblock föräldrars sovrum is salt sand ditt sovrum vatten saltvatten

Spontana reaktioner - reaktionen sker utan att energi måste tillföras Exoterma reaktioner är spontana. (Efter att reaktionen har startat alla reaktioner behöver startenergi så kallad aktiveringsenergi) Värme frigörs (produkten har lägre energiinnehåll) Tex C + O 2 CO 2 + värme Kan endoterma reaktioner vara spontana?

Varför smälter is spontant? Reaktionen är ju endoterm (det krävs energi för att bryta vätebindningar mellan molekylerna) H 2 O(s) + värme H 2 O (l)

forts. varför smälter is spontant? Entropin ökar (ökad oordning)! H 2 O (s) - mer ordning på vattenmolekylerna (kristall) H 2 O (l) större oordning, högre entropi Alla spontana endoterma reaktioner har en entropiökning (ökad oordning efter reaktionen)

Samband mellan entalpi och entropi Hur entalpin och entropin samverkar kan beskrivas med Gibbs fria energi (G): G = H - T S T = temperatur Om G < 0 sker reaktionen spontant G > 0 sker reaktionen endast om energi tillförs.

Spontana reaktioner Ngt brinner upp Tex. när ngt stelnar Tex.när ngt smälter

Energidiagram (Endoterm reaktion) H= H produkt - H reaktant ; H 0

Läs boken sid 186-195 (kap11) (läxa!?) Uppgifter: a) 1101-1102, 1104-1105,1110a b) 1103, 1109, 1110b-1112 - - - - - - - - - - c) 1116, 1118, 1119 d) T111, T114 Bindningsenergier se tabell 9:2 s152