Theorie: Chemische Reaktionen – Exotherme vs. endotherme Reaktion
Schul-Experimentalchemie - Dr. Hagemann
https://www.youtube.com/watch?v=7ofmmahO80I

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 wir haben also im letzten video kennen gelernt dass bei der chemischen reaktionen neben einer stoff umwandlung immer auch eine energieumwandlung
0:06 stattfindet wir unterscheiden zwischen einer externe chemischen reaktion da wird energie frei beispiele sind verbrennungen und einer ende term
0:16 reaktion energie wird benötigt wird aufgebraucht beispiel ist laden eines akkus da braucht der strom sprich elektrische energie um euren handy um
0:26 euer handy akku wieder aufzuladen bevor wir jetzt externe und enden thermische in die therme reaktion gegenüber stellen das machen wir mit
0:34 energie zeit diagrammen gibt es noch eine kurze legende sprich erläuterung für mit wichtigen begriffen oder abkürzungen die jetzt in diesem jahr
0:42 gramm verwendet werden also große ist die energie das kleine tee ist die zeit dann haben wir tkt das sogenannte aktivierungs zeit sprich die zeit die
0:58 benötigt wird damit die reaktion erst mal aktiviert wird in gang gesetzt wird da machen einen kleinen schlenker nach rechts oben hkd ist die sogenannte
1:09 aktivierungs energie die ist ganz wichtig denn die tritt bei beiden chemischen reaktionen wird die benötigt egal ob es extern oder ende
1:17 term ist es braucht immer eine energie so genannte aktivierungs energie damit ihre aktion ablaufen kann in gang gesetzt wird
1:25 hier ist wieder ein gutes beispiel die verbrennung denkt euch mal wenn er jetzt ein stück papier verbrennt das verbrennt ja bei raumtemperatur nicht einfach so
1:35 ihr braucht immer eine zündquelle quasi ein streichholz feuerzeug damit ihr quasi energie aufwendet um das blatt papier zu verbrennen und dann verbrennen
1:45 dass er von alleine weiter und erzeugt dabei licht und energie ist also eine externe aktion abos braucht erstmal eine aktivierungs energie wenn die
1:54 aktivierungs energie erreicht ist ist die zeit der aktivierung vorbei und dann kommen wir zu tkms die umsetzungszeit das quasi die zeit in der die
2:04 eigentliche chemische reaktion abläuft zum beispiel bis das papier vollständig verbrannt ist das heißt bis nur noch ein häufchen asche
2:11 über übrig ist und der rest als co2 kohlenstoffdioxid und wasserdampf in die luft aufsteigt dann haben wir noch zeit sternen
2:19 ist das so genannte zeitpunkt oder auch aktivierungs punkt das ist genau dieser punkt wenn eben genügen aktivierungs energie aufgebracht wurde
2:28 da nach diesem punkt geht die reaktion muss dann haben wir noch kein grosses kuh dass die reaktions wärme die wir haben auch noch besser kennenlernen
2:37 dann haben wir halt großes e&p tief gestellt dass die energie der produkte großes großes archiv gestellt energie der ausgangsstoffe und ein kleines es
2:49 ist einfach nur ein beliebiger zahlenwert mit diesem vorwissen können wir uns nun zur externen chemischen reaktion widmen
2:59 wir stellen das als energie zeit erkannt da energie zeit ja gramm deswegen auf der y-achse ist die energie aufgetragen groß ist auf der x-achse kleines t
3:10 die zeit dann haben wir zwei wichtige punkte die habe ich euch schon eingetragen die liegen hier oben das nämlich energie
3:18 der ausgangsstoffe und dann haben wir noch ep energie der produkte und da seht ihr schon das ist jetzt der große unterschied zwischen den bei der
3:28 externen reaktion und ende und herren reaktionen wo die energie der ausgangsstoffe und die energie der produkte gibt bei externen energie wird
3:36 frei in form von licht und wärme das heißt die energie der produkte muss natürlich viel tiefer liegen als die energie der ausgangsstoffe so welche
3:47 punkt ist noch wichtig hier oben dieser punkt zum beispiel das ist quasi der zeitpunkt oder der punkt der aktivierung und wenn wir jetzt lineal nehmen und das
3:58 nach unten jetzt verlängern würden sie da jetzt hier ich deute das nur an kommen wir auf der x-achse zu den markanten punkt und da wird eben auf der
4:07 x-achse die zeit der aktivierung also tkt aktivierungs zeit und die zeit der umsetzung tms die wird eben quasi dadurch diesen
4:23 gut getrennt aber das hier unten verlängern lassen also links davon ist die aktivierungs zeit rechts davon die zeit der umsetzung gut jetzt verbinden
4:35 wir quasi einfach nur unser diagramm nehme jetzt mal die mitte hiervon und gehen einfach zu unserem zeitpunkt hoch und vom zeitpunkt dann einfach runter
4:47 zur mitte und wird die energie der produkte und schon gekennzeichnet haben und da werden wir jetzt schon fast fertig was wir jetzt noch eintragen
4:58 müssen ist die aktivierungs energie und die aktivierungs energie dazu müssen wir quasi unsere energie der ausgangsstoffe quasi doch das mit bleistift angedacht
5:10 einfach verlängern vollständigkeit halber mache ich das mal auch mit dem energie der produkte verlängerte linie einfach mal gedacht als striche linien
5:23 und die energie die jetzt nötig wird ausgehend vom energieniveau der ausgangsstoffe bis zum zeitpunkt das ist jetzt echt die aktivierungs energie also
5:42 die energie die benötigt wird um den zum punkt zu erreichen so abschließend müssen wir uns noch die reaktions wärme angucken das q und die reaktions wärme
5:59 schreibt diesmal als coo in ist im thema energie der produkte - die energie der ausgangsstoffe dass das ist die formel für die reaktions wärme energie der
6:16 produkte - energie der ausgangsstoffe und quasi genau die differenz die energetische differenz
6:29 und dieses jahr gelernt bei externen reaktionen schreibt darüber war die am - irgendwie wiggertal wert und einheit kilojoule pro mol - deswegen weil die
6:43 energie der produkte ist ja kleiner als die energie der ausgangsstoffe das heißt wenn wir jetzt beliebige zahlenwerte einsetzen würden zum beispiel energie
6:54 der produkte sagen mir sind jetzt fünf kilojoule pro mol energie der ausgangsstoffe doppelt so hoch zehn kilo pro mol und wir sind ja alle im kommt
7:08 relativ gut 5 - 10 kommen wir auf -5 kilojoule pro mol da ergibt sich eben dass die reaktions wärme für extern reaktion immer negativ
7:20 ist natürlich die energie der ausgangsstoffe größer ist als die energie der produkte sowie sie das nun bei den endo thermen chemischen reaktion
7:30 auf bei endet am reaktion wird energie benötigt das heißt wir müssen energie aufbringen damit die reaktion überhaupt stattfinden kann
7:38 dass unsere aktivierungs energie das wissen aber auch danach müssen wir immer weiter energie zuführen damit aus den ausgangsstoffen produkte werden
7:48 und das ist auch der einzige wirklich markante unterschied abgesehen vom vorzeichen der reaktions wärme zwischen ende therme und externen reaktionen
7:57 erinnert euch bitte zurück bei externen reaktion bot die energie der ausgangsstoffe größer als die energie der produkte
8:06 das ist jetzt hier komplett umgekehrt unseres energieniveau der ausgangsstoffe liegt jetzt relativ tief aber dafür haben unsere produkte eine sehr hohe
8:21 energie viel höher als die der e duckte das heißt ihr seht die ausgangsstoffe haben relativ wenig energie die produkte haben viel energie wir
8:33 müssen auf jeden fall energie hinzuführen energie wird aufgewandt wird benötigt und vollständigkeit halber eine verbindung zu der y achse und das
8:46 sehe ich gerade wir haben die akten nicht beschriftet y natürlich die energie mix die zeit ich mache mir auch in der verbindung
8:55 damit wir das besser sehen können welche niveau die beiden ligen oder wo sich unterscheiden und jetzt haben natürlich wieder hier
9:04 oben unseren zeitpunkt oder punkt der aktivierung und wir müssen als erstes das ist ganz analog zur externen reaktion erst mal wieder energie
9:14 hinzuführen in form der aktivierungs energie damit die aktivierungs punkt erreicht ist der zeitpunkt das heißt hier unten aber wieder hier tkt die
9:27 aktivierungs zeit wenn der zeitpunkt erreicht ist die eigentliche chemische reaktion beginnt haben wir tms die zeit der umsetzung und wir müssen dann nur
9:38 noch von unseren sind punkt zur energie oder energieniveau unserer produkte verbinden und schon wäre das diagramm fertig jetzt müssen wir natürlich unsere
9:50 aktivierungs energie noch eintragen und die ist diesmal sevilla deutlich höher als beim letzten mal weil wir müssen von ganz unten vom
9:58 energieniveau der ausgangsstoffe bis eben zum zielpunkt energie die aktivierungs energie aufbringen als letztes noch die reaktions wärme und die
10:11 reaktions jahre kuh ist jetzt wieder die differenz der energie der produkte - der energie der ausgangsstoffe an dieser formel hat sich nichts geändert und wir
10:25 wissen für exoten für endo thermische reaktion entschuldigung ist diese plus sorgen beliebiger zahlenwert kilojoule pro mol wieder als beweis eine kleine
10:37 rechnung unsere energie der produkte ist jetzt deutlich höheren 110 kilo pro mol also energie der produkte zehn kilo pro mol energie der ausgangsstoffe ist jetzt
10:53 5 kilojoule pro mol das heißt zehn zimmer davon ab fünf kilojoule pro mol und da kommen wir natürlich raus 10.5 ist +5
11:06 kilojoule pro molen und daher der beweis dass quasi bei entertain reaktionen immer die reaktions wärme ein positives vorzeichen hat