Energie bei chemischen Reaktionen — Chemie, 11–13 Jahre
Chemische Reaktionen können Energie zwischen Stoffen und ihrer Umgebung übertragen. Manche erwärmen ihre Umgebung, andere benötigen Energie von außen, um abzulaufen.
Reaktionen können Energie abgeben oder aufnehmen
Das Aufbrechen und Bilden chemischer Bindungen braucht Energie. Bei manchen Reaktionen wird mehr Energie abgegeben als aufgenommen, sodass sich die Umgebung erwärmt. Bei anderen wird mehr Energie aufgenommen als abgegeben, sodass die Umgebung ohne Energiezufuhr abkühlt.
Warum die Temperatur beobachten?
Eine Reaktion kann wie eine bloße Farbänderung oder Blasenbildung wirken, doch diese Zeichen zeigen nicht, wohin die Energie geht. Eine Temperaturmessung liefert Hinweise auf den Energietransfer. So versteht man, wie Brennstoffe Motoren antreiben und Kältepackungen Verletzungen ohne Gefrierfach kühlen.
Eine wärmende Reaktion
Miss 20 ml verdünnte Salzsäure bei 20 °C und gib danach Natronlauge dazu. Rühre um und miss erneut: Die Mischung erreicht 27 °C. Die Temperatur stieg um 7 °C, also wurde Energie von den reagierenden Stoffen an die Mischung und ihre Umgebung übertragen.
Warm bedeutet nicht mehr Materie
Es ist verständlich zu denken, eine sich erwärmende Reaktion erzeuge Energie oder jede Reaktion müsse Wärme abgeben. Temperatur ist nur eine Art des Energietransfers, und manche Reaktionen nehmen Energie auf. Die Stoffe wurden nicht wärmer, weil neue Materie entstanden wäre.
Brennstoffe, Batterien und Kältepackungen
Beim Verbrennen eines Brennstoffs wird Energie frei, die ein Auto antreiben oder ein Haus heizen kann. Batterien nutzen chemische Reaktionen, um Energie als elektrischen Strom zu übertragen. Sofort-Kältepackungen nehmen Energie aus benachbarten Stoffen auf und kühlen Packung und Haut.
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