Diagram energi reaksi – eksoterm vs endoterm

KimiaTermokimia dan termodinamikaUsia 15–16

Gunakan di kelas saya

Diagram entalpi menggambarkan jalannya reaksi: pereaksi melewati penghalang energi aktivasi Ea, lalu turun ke tingkat produk (eksoterm, ΔH < 0) atau naik ke tingkat yang lebih tinggi (endoterm, ΔH > 0). Gelas kimia dengan termometer menunjukkan kalor yang dilepas atau diserap, q = n·|ΔH|. Siswa memilih reaksi dengan nilai ΔrH°298 nyata dari buku pelajaran, menyeret puncak untuk mengubah Ea, dan menyalakan katalis untuk melihat jalurnya turun lebih rendah.

Pelajaran: Reaksi eksoterm dan endoterm; entalpi pembentukan dan entalpi reaksi

Yang ditunjukkan

Profil entalpi membandingkan entalpi pereaksi dan produk di sepanjang jalur reaksi. Jika produk berada lebih rendah, energi dilepaskan ke lingkungan: reaksinya eksoterm dan ΔH negatif, seperti pada pembakaran metana, hidrogen, atau karbon. Jika produk lebih tinggi, seperti pada penguraian termal CaCO₃, reaksinya endoterm dan ΔH positif. Energi aktivasi Ea adalah tinggi penghalang di atas pereaksi. Katalis menyediakan penghalang yang lebih rendah tetapi tidak mengubah kedua tingkat energi, sehingga ΔH tetap. Kalor yang dipertukarkan adalah q = n·|ΔH|.

Cara menggunakan

Pilih Reaksi dengan perubahan entalpi standar yang nyata, atau pilih ΔH bebas dan tentukan nilainya sendiri. Tekan Jalankan reaksi dan amati termometer di gelas kimia naik atau turun. Seret puncak atau ubah Energi aktivasi Ea untuk mengubah penghalang, lalu nyalakan dan matikan katalis: puncaknya turun, tetapi selisih antara pereaksi dan produk serta perubahan suhunya tetap sama.

Parameter yang dapat diubah

  • Reaksi CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (ΔH = −890 kJ), 2H₂ + O₂ → 2H₂O(l) (ΔH = −571,6 kJ), C + O₂ → CO₂ (ΔH = −393,5 kJ), CaCO₃ → CaO + CO₂ (ΔH = +178 kJ), N₂ + O₂ → 2NO (ΔH = +180,6 kJ), ΔH bebas
  • ΔH bebas (jika ΔH bebas dipilih) -1000–1000 kJ
  • Energi aktivasi Ea (ilustrasi) 20–400 kJ
  • Ada katalis (menurunkan Ea)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Apakah reaksi eksoterm tetap memerlukan energi untuk memulai, dan bagaimana diagram menunjukkannya?
  2. Apakah menyalakan katalis mengubah ΔH atau perubahan suhu larutan?
  3. Mengapa batu kapur (CaCO₃) harus dipanaskan terus-menerus agar tetap terurai?

Ide mengajar

Semua panduan