Reactie-energie

Zoals eerder uitgelegd: bij een chemische reactie gaan deeltjes zich hergroeperen. Daarvoor zijn twee dingen nodig:
  1. eerst moeten er deeltjes los van elkaar
  2. daarna kunnen zo op een nieuwe manier weer aan elkaar gaan vastzitten
Algemene regel hierbij is dat losmaken van deeltjes energie kost en dat samevoegen van deeltjes energie oplevert.

Elke stof heeft een zekere hoeveelheid (chemische) energie. De meest aangewezen plek voor deze chemische energie zijn de bindingen tussen de atomen van die stof. Daar kunnen dan ook de veranderingen plaats vinden.
Bindingen kunnen heel energierijk zijn, bijvoorbeeld de geactiveerde bindingen in ATP of ADP (dat zijn energiedragende moleculen in levende organismen).
Meestal zijn de bindingen normaal en vertegenwoordigen een hoeveelheid energie die we in tabellen kunnen opzoeken.
Als bindingen weinig energie bezitten, zullen ze meestal stabiel zijn.

In een chemische reactie veranderen de reagentia (die hun eigen hoeveelheid energie in hun bindingen hebben) in producten (die ook hun eigen, maar verschillende hoeveelheid energie hebben).
Dus:

Tijdens een chemische reactie treedt verandering op van chemische energie.

Er zijn drie mogelijkheden:
I De producten hebben
méér energie dan de reagentia
In dit geval hebben de producten dus energie gewonnen,
wat alleen kan als het systeem van buitenaf energie heeft verkregen (ΔH > 0).
II De producten hebben
minder energie dan de reagentia
Hier hebben de reagentia dus energie verloren;
het systeem heeft energie afgestaan naar buiten (ΔH < 0).
III De producten hebben
evenveel energie als de reagentia
In dit geval is er sprake van
een chemische evenwichtsreactie (ΔH = 0).



Activeren van reacties

Er zijn reacties die helemaal spontaan verlopen, niets nodig hebben, zoals bijvoorbeeld de natuurlijke radioactiviteit, maar in de meeste gevallen heeft een reactie een actie nodig om op gang te komen.
Die actie kan van alles zijn: aansteken, verwarmen, licht, beweging, samenvoegen, elektriciteit, en andere.


reactiewarmte, exotherm


Als benzine reageert met zuurstof (dat zijn twee behoorlijk energierijke stoffen) vormen zich de producten water en koolzuurgas (twee stoffen met heel weinig interne energie).
Het systeem verliest dus een boel chemische energie tijdens deze verbranding. Die verdwijnt niet zomaar, want energie gaat niet verloren. Die komt naar buiten; in dit geval in de vorm van warmte.
Het verschil in energie van de producten en van de reagentia noemt men ook wel: de reactie-energie met een symbool: ∆H.
Als er energie wordt vrijgegeven door een systeem, krijgt ∆H een negatieve waarde. Het systeem verliest energie. We spreken van een 'exotherme' reactie. Het energieniveau van de producten ligt lager dan dat van de reagentia.