Chemische reacties treden op als gevolg van de herschikking van moleculen van twee of meer stoffen (reactanten) om nieuw gevormde stoffen te vormen die producten worden genoemd.
De herschikking van deze moleculen leidt tot het verbreken of vormen van bindingen die veranderingen in de geabsorbeerde of vrijgegeven warmte veroorzaken.
Op basis van de vrijgekomen energie kunnen chemische reacties worden geclassificeerd als exotherm, endotherm, exergonisch of endogeen.
Key Takeaways
- Exotherme reacties geven warmte en energie af aan de omgeving.
- Exergonische reacties geven energie vrij en kunnen arbeid verrichten.
- Exotherme reacties kunnen exergonisch zijn, maar niet alle exergonische reacties zijn exotherm.
Exotherm versus exergonisch
Het verschil tussen exotherme reactie en exergetische reactie is dat exergetische reactie zich bezighoudt met enthalpieverandering in elk chemisch proces dat wordt gemeten in termen van warmte in een gesloten systeem, terwijl exergetische reacties te maken hebben met vrije energieverandering van elke chemische reactie die Gibbs-vrije energie wordt genoemd. Beide laten reacties los; het type energie verschilt echter.
In de thermodynamica is een exotherme reactie een energieafgevende reactie. Tijdens het proces van een exotherme reactie komt energie vrij in de vorm van warmte.
Warmte komt vrij als de enthalpie (interne energie in gegeven druk en volume of gewoon totale warmte van een systeem) van reactanten is meer dan de producten. Deze energie komt vrij in de vorm van warmte voor chemische stabiliteit.
In de thermodynamica is een exergonische reactie ook een energieafgevende reactie. Tijdens het proces van een exergonische reactie komt energie vrij in de vorm van Gibbs-vrije energie.
De vrijgekomen energie wordt dus ook gemeten in termen van verandering in entropie (energie niet beschikbaar om arbeid te verrichten). Zo helpt de vrijgekomen energie om wat werk gedaan te krijgen en geeft het stabiliteit aan de reactie.
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | Exotherm | Exergonisch |
|---|---|---|
| Betekenis | Het is een reactie waarbij warmte vrijkomt. | Het is een energie-afgevende reactie. |
| Vorm van energie | De vorm van vrijgekomen energie wordt verwarmd. | De vorm van vrijgekomen energie wordt gemeten in termen van Gibbs vrije energie of verandering in entropie. |
| Effect op de omgeving | De energie van de omgeving wordt verhoogd door verwarming. | Het heeft niets te maken met de verwarming van de omgeving. Totdat er energie beschikbaar is om arbeid te verrichten, is de reactie mogelijk. |
| Energie van reactanten | Het is hoger dan producten. | Het is ook hoger dan dat van producten. |
| Energie van producten | Het is lager dan de reactanten. | Het is ook lager dan dat van de reactanten. |
| Algehele verandering in energie | Over het algemeen is er het vrijkomen van energie in de reactie. Alle exotherme reacties zijn van nature exergonisch omdat er energie vrijkomt. | Er komt energie vrij, maar de reactie gaat alleen door totdat het werk met de vrije energie is gedaan. |
| Gibbs gratis energie | ∆G is negatief (er komt energie vrij). | ∆G is ook negatief. Gewoonlijk hebben exotherme reacties een grotere ∆G. |
| Werk gedaan | Het werk is niet gedaan. | Er wordt gewerkt in de vorm van entropieverandering. |
| Voorbeeld | Verbranding van fossiele brandstof, aansteken van een kaars etc. | Ademhaling bij planten en dieren. (Meestal bio-energetische reacties) |
Wat is exotherm?
Een exotherme reactie is een energie-afgevende reactie waarbij twee of meer reactanten hun moleculen herschikken, chemische bindingen vormen en verbreken, energie vrijgeven (er is een verandering in enthalpie ∆H is ook negatief) naar de omgeving in de vorm van warmte of zelfs licht.
Dit wordt gemeten in termen van Joule (de eenheid van warmte). Dit houdt in dat de reactanten een hogere energie hebben dan de producten en de reactie thermodynamisch stabiel houden. Energie moet in de vorm van warmte aan de omgeving worden afgegeven.
De aldus vrijgekomen energie verlaagt de Gibbs-vrije energie van het systeem (∆G is negatief), maar de energie komt vrij als gevolg van de reactie en wordt gedissipeerd in de omgeving.
Het enige verschil is dat de omgeving wordt verwarmd. Classificatie van reacties op basis van exotherme en endotherme reacties meet alleen de warmte die vrijkomt of nodig is voor een reactie.
Bij exotherme reacties is aan het begin van de reactie geen energie nodig. De reactanten hebben de energie om zelfstandig te reageren.
Het beste voorbeeld van een exotherme reactie is de verbranding van welk materiaal dan ook. Wanneer enig materiaal, laten we zeggen hout, wordt verbrand. Hout reageert met zuurstof in de omringende lucht om koolstofdioxide en waterdamp te vormen die we als rook beschouwen.
Vuur is in de vorm van energie die vrijkomt door de reactanten (hout en zuurstof) van de producten. Het vuur geeft ons warmte en licht. Deze chemische energie wordt met succes omgezet in mechanische energie.
Wat is exergonisch?
Een exergonic is een energievrijmakende reactie waarbij twee of meer reactanten hun moleculen herschikken, chemische bindingen vormen en verbreken en energie vrijgeven aan hun omgeving in de vorm van energie die wordt gebruikt om werk gedaan te krijgen.
Het wordt ook gemeten in joules, aangezien het geleverde werk ook hetzelfde is als de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om het werk te doen.
De aldus vrijgekomen energie verlaagt de Gibbs-vrije energie van het systeem (∆G is negatief), maar de vrijgekomen energie wordt gebruikt om spontaan wat werk te doen (wat betekent dat er ook een verandering in entropie is). ∆H blijft negatief.
Er is geen enkele externe energie nodig om de reactie op gang te brengen.
Het beste voorbeeld van exergetische reacties is te vinden in bio-energetische reacties zoals cellulaire ademhaling, katabolisme, metabolisme van voedingsmiddelen en dergelijke.
Gemiddeld wordt tijdens het proces van cellulaire ademhaling glucose met behulp van zuurstof afgebroken tot water en koolstofdioxide.
Hierdoor komt energie vrij die wordt gebruikt om ATP-moleculen te vormen die het functioneren van het lichaam aandrijven. Het is dus een spontaan energievrijmakend proces.
Belangrijkste verschillen tussen exotherm en exergonic
- Exotherme reacties zijn voornamelijk thermodynamische reacties, terwijl exergetische reacties meestal bio-energetische reacties zijn
- Bij exotherme reacties komt energie vrij in de vorm van warmte die wordt verspreid in de omgeving, in tegenstelling tot exergonische reacties, die deze energie gebruiken om werk gedaan te krijgen.
- Exotherme reacties zijn een subtype van exergetische reacties, maar alle exergetische reacties zijn niet exotherm vanwege de spontaniteit van hun aard.
- Exotherme reacties worden alleen gemeten in termen van enthalpieverandering, terwijl exergonische reacties worden gemeten in termen van zowel enthalpie- als entropieverandering.
- Een vuur aansteken, reacties tussen metaal en water, cement en water enz. zijn voorbeelden van exotherme reacties, terwijl katabolisme, metabolisme, anabolisme, ademhaling, ATP-vorming voorbeelden zijn van exergonische reacties.
Laatst bijgewerkt: 23 juli 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
De verstrekte vergelijkingstabel maakt het gemakkelijk om de verschillen tussen exotherme en exergonische reacties te begrijpen. Ik waardeer de duidelijkheid.
De uitleg onder 'Wat is exotherm?' heeft mij geholpen het concept veel beter te begrijpen. Bedankt voor de gedetailleerde uitsplitsing.
De gedetailleerde vergelijking tussen exotherme en exergonische reacties is zeer nuttig. Ik waardeer de duidelijkheid die dit artikel biedt.
Dit is absoluut een waardevolle bron voor iedereen die chemische reacties bestudeert of ermee werkt.
Zeer inzichtelijk artikel. De expertise van de auteur op dit gebied komt hier zeker naar voren.
Het voorbeeld van verbranding als een exotherme reactie is een zeer praktische manier om het concept te begrijpen. Geweldig artikel!
Ja, het artikel doet uitstekend werk door complexe concepten praktisch en begrijpelijk te maken.
Het onderscheid tussen exotherme en exergonische reacties kan verwarrend zijn, maar dit artikel maakt het heel goed duidelijk.
Ik ben het ermee eens, de vergelijking in het artikel is behoorlijk nuttig.
Ik heb veel geleerd door dit te lezen. Bedankt voor het informatieve stuk.
Het artikel legt het concept van exotherme en exergonische reacties prachtig uit, waardoor het zeer toegankelijk is voor een breed publiek.
De duidelijkheid van de uitleg is behoorlijk indrukwekkend.
Absoluut, de kwaliteit van de informatie hier is uitstekend.
De uitleg over de vrije energie en entropie van Gibbs zorgde voor een grondig begrip van exergonische reacties.
Absoluut, de diepgang van de informatie in dit artikel is indrukwekkend.
De geabsorbeerde of vrijgegeven warmte is een essentieel onderdeel van endotherme en exotherme reacties. Het is interessant dat exergonische reacties exergonisch kunnen zijn, maar niet alle exergonische reacties zijn exotherm.
Ik had geen idee dat exotherme en exergonische reacties verschillend waren. Bedankt voor de gedetailleerde uitleg.
Deze uitleg is zeer duidelijk en uitgebreid. Bedankt!
Het artikel geeft een effectieve analyse van de verschillende aspecten van exotherme en exergonische reacties. Het is gunstig voor zowel studenten als professionals.
Ik heb dit artikel gedeeld met mijn collega's. Het is een geweldige bron om deze reacties te begrijpen.
Absoluut mee eens. De praktische voorbeelden maken het gemakkelijk om de theoretische concepten te begrijpen.
De praktische voorbeelden die in het hele artikel worden gebruikt, dienen om het begrip van de gepresenteerde concepten te versterken.
Ik ben het daar volledig mee eens. Dit artikel is een goudmijn voor iedereen die zijn kennis over deze reacties wil leren of opfrissen.