Termokemi Genomgång

Termokemi handlar om hur värme eller energi upptas eller avges i kemiska reaktioner. Ordet kommer från grekiskans "termos", som betyder värme.

Exoterma Reaktioner

• Exoterma reaktioner avger värme eller energi. Ett historiskt exempel är luftskeppet "Hindenburg" som exploderade 1937, en händelse som illustrerar en kraftigt exoterm reaktion där vätgas reagerade med syrgas i luften och avveck en stor mängd energi.
• Termen "exoterm" kommer av grekiskans "exo" (ut) och "term" (värme), vilket innebär att energi avges ut i omgivningen.

Energidiagram för Exoterma Reaktioner

• För att en kemisk reaktion ska ske måste bindningar mellan atomer brytas, vilket kräver en initial energitillförsel känd som aktiveringsenergi.
• När nya bindningar bildas frigörs energi, ofta mer än vad som ursprungligen tillfördes, vilket karaktäriserar exoterma reaktioner.

Endoterma Reaktioner

• Endoterma reaktioner tar upp värme eller energi.
• Termen kommer av "endo" (in) vilket menas med att energi tas upp in i reaktanterna från omgivningen.
• Ett exempel på en endoterm reaktion är fotosyntesen där energi från solljuset absorberas för att omvandla koldioxid och vatten till glukos och syre.

Energidiagram för Endoterma Reaktioner

• Till skillnad från exoterma kräver endoterma reaktioner en större mängd energitillförsel för att överkomma aktiveringsenergin och sker när energi absorberas under bildandet av nya molekylära strukturer.

Exempel på Klassrumsdemonstrationer

1. Exoterm: När natriumhydroxid löses i vatten avges värme, vilket leder till att temperaturen i lösningen ökar. Detta beror på frigörandet av energi när nya jon-dipol-bindningar bildas.
2. Endoterm: Lösligheten av ammoniumnitrat i vatten är en endoterm process där temperaturen sjunker eftersom energi tas upp från omgivningen när nya jon-dipol-bindningar bildas.

Entalpi (H)

• Entalpi, markerat med H och mätas i joule (J) eller joule per mol (J/mol), är ett mått på energiinnehållet i ett ämne.
• I kemiska reaktioner ändras entalpin (ΔH), vilket är lika med skillnaden mellan produkternas och reaktanternas entalpi.
• ΔH är negativ för exoterma reaktioner (energi avges) och positiv för endoterma reaktioner (energi tas upp).

Fokus ligger på att förstå dessa principer och hur de tillämpas på exempelvis fotosyntesen eller lösligheten av kemiska ämnen i vatten.