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Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen

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Die Autor*innen
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Team Realfilm
Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Grundlagen zum Thema Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen

Energie spielt eine wichtige Rolle bei chemischen Reaktionen. Prinzipiell unterscheidet man zwischen Reaktionen, die Energie benötigen zum Ablaufen, den endothermen Reaktionen und den exothermen Reaktionen, die während der Reaktion Energie abgeben. Dabei wird die Energie nie erzeugt, sondern aus einer anderen Form der Energie umgewandelt.

In vielen Alltagssituationen machen wir uns diese Prinzipien zu Nutze. Zum Beispiel laufen die Reaktionen des Backpulvers im Kuchen nur ab, wenn wir Energie zum Beispiel in Form von Wärme hinzufügen. Das passiert beim Backen des Kuchens. Denn um die starken chemischen Bindungen eines Stoffes aufzubrechen, benötigt man Energie. Dann spaltet sich das Natriumhydrogencarbonat, auch bekannt als Natron, in Natriumcarbonat, Wasser und Kohlenstoffdioxid. Die kleinen Gasbläschen des Kohlenstoffdioxids sorgen dann dafür, dass der Kuchen aufgeht und schon locker und luftig wird.

Ein Beispiel für eine exotherme Reaktion wäre hingegen die Verbrennung von Holz und Sauerstoff. Bei dieser Reaktion wird Energie in Form von Wärme und Licht an die Umgebung abgegeben.

Grundsätzlich stellen wir also fest, wird beim Bilden der neuen chemischen Bindungen mehr Energie frei, als für das Aufbrechen der alten Bindungen gebraucht wurde, ist die Reaktion exotherm. Ist dies umgekehrt, bezeichnen wir die Reaktion als endotherm.

Transkript Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen

Wenn eine chemische Reaktion abläuft, findet stets eine Energieumwandlung statt. Reaktionen, bei denen Energie abgegeben wird, nennt man exotherm – die Ausgangsstoffe besitzen mehr Energie als die Produkte, darum wird überschüssige Energie in Form von Wärme freigesetzt. Eine Verbrennung ist eine klassische exotherme Reaktion. Bei der Verbrennung von zum Beispiel Holz und Sauerstoff wird Wärme an die Umgebung abgegeben. Im Gegensatz dazu muss bei einer endothermen Reaktion Energie zugeführt werden, damit sie stattfindet. Ein wichtiges Beispiel ist die Thermolyse, die üblicherweise endotherm ist. Das bedeutet, dass Wärme zugeführt wird, um eine chemische Verbindung in zwei oder mehr einfachere Stoffe zu spalten. Diese Art von Reaktion hilft dir, wenn du einen Kuchen mit Natriumhydrogencarbonat backst, auch bekannt als Natron, der Hauptzutat von Backpulver. Bei hohen Temperaturen spaltet es sich in Natriumcarbonat, Wasser und – für den Kuchen am wichtigsten – Kohlenstoffdioxid. Die Gasbläschen des Kohlenstoffdioxids helfen, dass der Kuchen aufgeht. Aber die Reaktion läuft nur bei hohen Temperaturen ab. Würde man den Kuchenteig einfach nur stehen lassen, würde sich das Natriumhydrogencarbonat nicht verändern. Der Grund dafür ist, dass die Wärme genug Energie bereitstellen kann, um die starken chemischen Bindungen eines Stoffes aufzubrechen. Bindungen aufzubrechen kostet immer Energie, während Energie freigesetzt wird, wenn Bindungen entstehen. Da manche Bindungen stärker als andere sind, bestimmt das Verhältnis zwischen dem Aufbrechen und dem Bilden unterschiedlicher Bindungen, ob in der Summe Energie aufgenommen oder freigesetzt wird. Wenn beim Aufbrechen von Bindungen mehr Energie aufgenommen wird als beim Bilden von Bindungen freigesetzt wird, ist die Reaktion endotherm. Im Gegensatz dazu ist die Reaktion exotherm, wenn die Bildung neuer chemischer Bindungen in einem Produkt mehr Energie freisetzt, als beim Aufbrechen von Bindungen in den Ausgangsstoffen aufgenommen wird.

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. Energie Umwandlung bei chemische Reaktionen''
    Habe ich sehr viel gelernt, und das machst du auch Spaß …
    Aber naja…… ich versteh das nicht so richtig, Weil ich ernst in der
    2. Klasse bin. Aber ich kann es irgendwie immer noch was also,
    Verstehen. Die Videos sind so fantastisch!👍

    Von Chang 2c, vor etwa 2 Monaten
  2. Hallo Case7782,
    da hast du völlig recht! Ich habe die Fehler in der Übung vermerkt und die Übung vorerst entfernt. Ich füge sie wieder hinzu, wenn die Fehler korrigiert sind. Vielen Dank für den Hinweis!
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor mehr als einem Jahr
  3. Aggregatzustandswechsel sind ja eben gerade KEINE chemischen Reaktionen. Von exothermen oder endothermen Reaktionen, wenn es um gefrierendes Wasser oder schmelzendes Eis geht, ist deshalb rundweg falsch.

    Von Case7782, vor mehr als einem Jahr
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