Wat is thermochemie?

Thermochemie is een tak van de chemie die de reacties en processen van verandering van fysieke toestand bestudeert waarbij energie-uitwisseling in de vorm van warmte betrokken is.

Er zijn twee soorten reacties en processen van dit type, namelijk:

• endotherme:Endo betekent naar binnen, dat wil zeggen, het zijn reacties of veranderingen in de fysieke toestand waarin de reactanten warmte absorberen.

Verdamping is bijvoorbeeld de overgang van een vloeibare naar een gasvormige toestand, zoals wanneer kleding aan de lijn droogt. Om deze verandering te laten plaatsvinden, absorbeert water energie en op deze manier worden de intermoleculaire interacties verstoord en komen de moleculen vrij in de vorm van damp.

Een voorbeeld van een endotherme chemische reactie is het verhitten van kalksteen (CaCO₃). Het absorbeert warmte en ontleedt, afkomstig uit zijn producten calciumoxide (CaO), dat ongebluste kalk is.

• exotherm:Exo betekent naar buiten, dat wil zeggen, het verwijst naar reacties of veranderingen in fysieke toestand waarin warmte vrijkomt.

Hier zijn twee voorbeelden: Het stollen van water tot ijs is een verandering in de fysieke toestand die optreedt wanneer warmte vrijkomt. Explosiemotoren voor auto's werken op basis van energie die vrijkomt bij de verbrandingsreactie van ethanol of aardolieproducten, zoals benzine en olie diesel.

Twee belangrijke concepten in de studie van thermochemie zijn: enthalpie (H) en de enthalpie variatie (ΔH), die respectievelijk verwijzen naar de energie-inhoud van stoffen en het energieverschil tussen de reactanten en de producten (ΔH = H_PRODUCTEN - H_REAGENTIA).

Wanneer de vergelijking die het proces beschrijft de waarde van de enthalpieverandering omvat, zeggen we dat het a. is thermochemische vergelijking. Als de waarde van ΔH negatief is, betekent dit dat het proces exotherm is, omdat de uiteindelijke enthalpie kleiner is dan de initiële; en als het positief is, is het proces endotherm.

Voorbeelden:

• Thermochemische vergelijking van exotherme reactie:

1C₃H_8(g) + 5 O_2(g) → 3 CO_2(g) + 4H₂O_(g) ΔH = - 2.046 kJ

• Thermochemische vergelijking van endotherme reactie:

1 Fe₂O_3(S) + 3 C_(en) → 2 Fe_(S) + 3 CO_(g) ΔH = +491,5 kJ

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-termoquimica.htm