Hallo liebe 8 A Schaut euch bitte diese
Hallo liebe 8 A! • Schaut euch bitte diese Power Point Präsentation als Bildschirmpräsentation vorne nach hinten an. • Versucht dabei bitte die gestellten Aufgaben zu erfüllen. • Das Tafelbild am Ende der Präsentation übertragt ihr bitte in euer Chemieheft und schickt mir ein Foto des Hefteintrags bis spätestens Sonntag (23: 59) an: c. keonig. lehrer@gmail. com
• Wir haben uns jetzt viel Zeit genommen um das Aufstellen von Formelgleichungen zu üben Ich gehe davon aus, dass das nun kein Problem mehr ist • Es sollte nun auch keine Schwierigkeiten mehr machen zwischen Synthese und Analyse zu unterscheiden. Was wir bisher können Falls es da noch Probleme geben sollte, dann übt das jetzt! Ich gehe in Zukunft davon aus, dass ihr das beherrscht! Meldet euch bei Problemen oder Übungswünschen bei mir • Ein wichtiges Kennzeichen chemischer Reaktionen haben wir aber bisher ausgelassen Überlege dir um was es sich dabei handelte!
• Am deutlichsten erkannte man diese Energiebeteiligung wohl bei der Knallgasexplosion • Hier ein Video zur Erinnerung: https: //www. youtube. com/watch? v=q 8 jz. BSo_YAE Energiebeteiligung Entwickle die entsprechende Formelgleichung auf einem Notizblatt! Welche zwei Arten der Energiebeteiligungen gibt es und welche liegt in diesem Fall vor? Exotherm und Endotherm • Es ist deutlich, dass Energie bei der Knallgasexplosion frei wird • Aber wo kommt diese Energie eigentlich her?
Energie steckt in Allem • Energie ist eine fundamentale physikalische Größe Sie spielt in allen Gebieten der Wissenschaften eine zentrale Rolle Ihre Einheit ist das Joule (J) • Die praktische Bedeutung der Energie liegt darin: Die Prozesse von Körpern und Stoffen zu beschreiben Wo kommt also die freiwerdende Energie her? Aus dem Inneren des Stoffes Daher nennen wir die Energieform auch innere Energie
Innere Energie Wie sieht das jetzt konkret bei unserem Prozess, also unserer chemischen Reaktion, aus? Versuchen wir einmal den Reaktionsverlauf darzustellen Und die innere Energie der Stoffe dazu Zu Beginn haben wir unser Edukt Also unser Knallgas Am Ende unser Produkt Also Wasser Knallgas Aber warum reagiert das Knallgas nicht sofort, wenn das Reaktionsprodukt doch energetisch günstiger (energieärmer) ist? Wasser Dieses muss weniger innere Energie besitzen, da Licht- und Wärmeenergie an die Umgebung abgegeben wurden Reaktionsverlauf
Energie der chemischen Reaktion • Aus dem bisherigen Unterricht wisst ihr ja, dass unsere Knallgas aber auch andere brennbare Stoffe heftig miteinander reagieren können • Die Betonung liegt dabei auf "können" • Glücklicherweise ist dies nicht der Fall, sonst würden uns regelmäßig die Brocken um die Ohren fliegen. Der Grund warum dies nicht passiert, ist die: Aktivierungsenergie • Sie ist die Energie, welche man benötigt, um eine Reaktion in Gang zu setzen • Die chemische Reaktion (Umlagerung der Teilchen) benötigt auch Energie um abzulaufen. • Diese Aktivierungsenergie müssen wir in unserem Energiediagramm noch berücksichtigen
Innere Energie Knallgas im reaktionsbereiten Zustand Unser Knallgas benötigt also so viel zusätzliche Energie, bis die chemische Reaktion ablaufen kann Der Unterschied in der Energie zwischen Edukt und Produkt ist unsere freiwerdende Energie Aktivierungsenergie Knallgas freiwerdende Energie Wasser Damit können wir jetzt den Reaktionsverlauf grafisch darstellen Reaktionsverlauf
• Jetzt stellt sich die Frage, warum das Knallgas im reaktionsbereiten Zustand nicht einfach dort bleibt. Stattdessen reagiert es jedoch selbstständig zu Wasser, ohne weitere Energiezufuhr Ursache chemischer Reaktionen Aber warum? Alle Stoffe sind bestrebt möglichst energiearm zu sein Merke: Alle Stoffe streben einen energiearmen Zustand an Würde einer exothermen Reaktion genügend Energie zugeführt um die Aktivierungsenergie zu erreichen, so stehen dem angeregten Edukt zwei Möglichkeiten offen. 1. Zurück zum nicht angeregten Edukt 2. Weiter zum Produkt Der energieärmere Zustand gewinnt (Produkt)
Exotherm und Endotherm https: //lehrerfortbildungbw. de/u_matnatech/chemie/bs/6 bg 1/lpe_4_wasser_und_ wasserstoff/pic/wasser. png, Stand: 23. 03. 2020
Bei der endothermen Reaktion wird Energie aufgenommen, nicht abgegeben Innere Energie Wasser im reaktionsbereiten Zustand Aktivierungsenergie Wasserstoff. Sauerstoff- aufgenommene Energie Gemisch (Knallgas) Wasser Reaktionsverlauf
Bei eine endothermen Reaktion könnte euch jetzt eine wichtige Frage aufkommen Ursache chemischer Reaktionen Wo liegt der Unterschied zur exothermen Reaktion? Der Unterschied zur exothermen Reaktion liegt darin, dass die freiwerdende Energie geringer als die Aktivierungsenergie ist und daher nicht ausreicht, die Reaktion weiter voranzutreiben Damit das energetisch ungünstigere Produkt entstehen kann, muss also kontinuierlich weiter Energie zugeführt werden.
• Auf den nächsten Seiten (5) findest du das Tafelbild • Übertrage das bitte in dein Chemieheft und schicke mir ein Foto des Hefteintrags, deiner Notizen und der gelösten Hausaufgabe bis spätestens Sonntag (23: 59) an: c. keonig. lehrer@gmail. com
Energiediagramm Um Energieumsätze bei chemischen Reaktionen zu veranschaulichen, nutzt man Energiediagramme. 1. Die Summe der inneren Energien der Edukte vor der Reaktion und die Summe der inneren Energien der Produkte nach der Reaktion werden durch einen waagerechten Balken dargestellt. 2. Die Aktivierungsenergie bewirkt, dass die innere Energie der Edukte kurzfristig erhöht wird. Die Edukte werden in einen reaktionsbereiten Zustand versetzt. 3. Die innere Energie der Stoffe im reaktionsbereiten Zustand wird ebenfalls als waagerechter Balken in das Energiediagramm eingezeichnet.
4. Eine Kurve zwischen diesen drei Balken stellt den Reaktionsverlauf dar. 5. Die insgesamt abgegebene oder aufgenommene Energie ist die Änderung der inneren Energie. Also die Differenz zwischen der inneren Energie der Edukte und Produkte. 6. Die insgesamt bei • exothermen Reaktionen freiwerdende Energie oder • bei endothermen Reaktionen aufgenommene Energie kann man im Energiediagramm ablesen. Ursache chemischer Reaktionen Die treibende Grund hinter chemischen Reaktionen ist das bestreben aller Stoffe einen möglichst energiearmen Zustand zu erreichen.
1. Exotherme Reaktion
2. Endotherme Reaktion
„Hausaufgabe 1“ Zeichne jeweils ein Energiediagramm für den Boyle-Versuch (Versuch 1) und die Analyse von Diiodpentaoxid (Versuch 4) Eventuell als Hilfe und Wiederholung am Beispiel eines anderen Versuchs https: //www. youtube. com/watch? v=p 7 M 8 x 9_P 50 k
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