Reactie-energie exotherm endotherm

Prioriteit: 🔴 Hoog

In 8 van de 8 onderzochte examenjaren, als “leg uit of … exotherm of endotherm is”, als energiediagram tekenen, of gekoppeld aan evenwicht en temperatuur (2–3p).

Wat moet je kunnen?

• Met vormingswarmten of een gegeven reactiewarmte uitleggen of een reactie exotherm of endotherm is.
• Een energiediagram tekenen of compleet maken: niveaus van beginstoffen, overgangstoestand en producten.
• Het effect van temperatuur op een evenwicht verklaren met de endotherme richting.
• Conclusies trekken voor het proces: moet de reactor gekoeld of verwarmd worden?

De kern

	Exotherm	Endotherm
energie	komt vrij	wordt opgenomen
$\Delta E$	negatief	positief
producten t.o.v. beginstoffen	lager	hoger
reactor	koelen	verwarmen

• Activeringsenergie $E_{\text{act}}$: van beginstoffen naar de top (overgangstoestand). Een katalysator verlaagt de top, maar $\Delta E$ blijft gelijk (zie Activeringsenergie en katalyse).
• Is de heenreactie exotherm, dan is de terugreactie endotherm met dezelfde $|\Delta E|$.
• Temperatuur omhoog → een evenwicht verschuift naar de endotherme kant.
• Rekenen met de reactiewarmte: Berekeningen met vormingswarmten. Opgenomen warmte door water: $Q=m\cdot c\cdot \Delta T$.

Zo wordt het gevraagd

• “Leg uit of deze vorming van propaan uit propeen een exotherme of een endotherme reactie is” (2026-2): gebruik de vormingswarmten uit je informatieboek.
• “Maak op de uitwerkbijlage beide energiediagrammen compleet met de energieniveaus van de geactiveerde toestanden en van de reactieproducten” (2024-2).
• “Leg uit dat het evenwicht naar links verschuift bij verhoging van de temperatuur” (2025-2).
• “Leg uit welk energiediagram het best past bij de ontleding van … tot de elementen” (2023-2).

Uitgewerkt voorbeeld

Exotherm of endotherm? (examenstijl, vergelijk 2026-2 vraag 5)

${\text{C}}_3{\text{H}}_6+{\text{H}}_2\to {\text{C}}_3{\text{H}}_8$, met $E_{\text{v}}$(propeen) $=+0,20\cdot 10^5$ en $E_{\text{v}}$(propaan) $=-1,04\cdot 10^5$ J mol⁻¹.

1. $\Delta E=-1,04\cdot 10^5-(+0,20\cdot 10^5+0)=-1,24\cdot 10^5$ J mol⁻¹
2. Negatief, dus exotherm.

Controle: de producten liggen lager dan de beginstoffen, zoals in het linker diagram. ✓

Temperatuur en evenwicht (examenstijl, vergelijk 2019-2 vraag 22)

In een motor ontstaat NO: ${\text{N}}_2+{\text{O}}_2\rightleftharpoons 2\text{NO}$, met $E_{\text{v}}$(NO) $=+0,90\cdot 10^5$ J mol⁻¹. Leg uit waarom er bij hogere temperatuur meer NO ontstaat.

1. $\Delta E=2\times 0,90\cdot 10^5-0=+1,80\cdot 10^5$ J: de reactie naar rechts is endotherm.
2. Bij een hogere temperatuur verschuift het evenwicht naar de endotherme kant, dus naar rechts: meer NO. ✓

Valkuilen

• Het teken omdraaien: exotherm is negatief.
• In een energiediagram de producten bij een exotherme reactie hoger tekenen.
• Denken dat een katalysator $\Delta E$ verandert.
• Bij temperatuur en evenwicht de verkeerde kant kiezen: warmte toevoegen bevoordeelt de endotherme richting.
• “Er is activeringsenergie nodig” gebruiken als bewijs voor endotherm. Ook exotherme reacties hebben activeringsenergie.

Test jezelf

Een reactie heeft $\Delta E=-2,5\cdot 10^5$ J mol⁻¹. Wat is $\Delta E$ van de terugreactie?

+2,5·10⁵ J mol⁻¹ (endotherm).

Hoeveel warmte neemt 2,0 kg water op als het 12 K warmer wordt? ( $c=4,18\cdot 10^3$ J kg⁻¹ K⁻¹)

$Q=2,0\times 4,18\cdot 10^3\times 12=$ 1,0·10⁵ J

Wat doet een katalysator met het energiediagram?

De top gaat omlaag (lagere activeringsenergie). De niveaus van beginstoffen en producten blijven gelijk.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2026 tijdvak 2, vraag 5: exotherm of endotherm, plus energiediagram met katalysator (3p)
• 2024 tijdvak 2, vraag 22: twee energiediagrammen compleet maken (2p)
• 2025 tijdvak 1, vraag 9: endotherm of exotherm uit een figuur, gekoppeld aan evenwicht (3p)
• 2019 tijdvak 2, vraag 22: stijging van NO verklaren met gegevens uit het informatieboek (2p)
• 2018 tijdvak 1, vraag 19: reactiewarmte combineren met soortelijke warmte en temperatuurstijging (3p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 8 van de 8 onderzochte examenjaren (2018–2026, 2020: geen examen gehouden) — 100%.

• 2026 tijdvak 2: vraag 5, 25
• 2025 tijdvak 2: vraag 18
• 2025 tijdvak 1: vraag 8, 9
• 2024 tijdvak 2: vraag 18, 22
• 2023 tijdvak 2: vraag 24
• 2022 tijdvak 2: vraag 17
• 2021 tijdvak 3: vraag 3
• 2021 tijdvak 2: vraag 17
• 2019 tijdvak 2: vraag 22
• 2018 tijdvak 1: vraag 19

---

Ondersteunende onderwerpen

• Behoudswetten

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Berekeningen met vormingswarmten
• Activeringsenergie en katalyse
• Verschuiving van evenwicht