Kemijske reakcije i energija
- navesti različite izvore energije te usporediti njihove prednosti i nedostatke
- objasniti zakon o očuvanju energije
- opisati pretvorbe energije na primjerima iz svakodnevnog života
- razlikovati pojmove temperatura i toplina te pojmove okolina i sustav
- definirati sustav i okolinu
- opisati načine izmjene topline između sustava i okoline
- opisati fizikalne i kemijske promjene tijekom kojih dolazi do izmjene energije na primjerima iz svakodnevnog života ili na primjeru pokusa
- procijeniti prednosti i nedostatke različitih izvora energije na temelju njihove energetske učinkovitosti te utjecaja na okoliš
- tablično ili grafički prikazati energetsku učinkovitost različitih izvora energije, navesti mjere opreza kod reakcija kod kojih se oslobađa velika količina energije.
Uvod
Energija je pojam o kojemu se često govori u medijima.
Energija se koristi za kuhanje hrane. Ona pokreće automobile.
Mobiteli za svoj rad trebaju energiju.
Možemo reći da je svaka naša stanica mala tvornica koju pokreće energija.
Energija se dobiva iz hrane koju jedemo.
Uvod
Energija je pojam o kojemu se često govori u medijima. Energija se koristi za kuhanje hrane, energija pokreće automobile, mobiteli za svoj rad trebaju energiju. Svaku vašu kretnju, pa čak i misao pokreće energija. Možemo reći da je svaka naša stanica mala tvornica čiji rad pokreće energija dobivena iz hrane koju jedemo.
Svojstvo energije jest da se pretvara iz jednoga oblika u drugi.
Na primjer, kada zapalimo naftu, kemijska energija prelazi u toplinsku i svjetlosnu.
Upalimo li svjetlo, u žaruljici dolazi do pretvorbe električne energije u svjetlosnu i toplinsku energiju.
Za kućanstvo je važna potrošnja električne energije.
Svojstvo energije jest da se pretvara iz jednoga oblika u drugi. Na primjer, kada zapalimo naftu, kemijska energija prelazi u toplinsku i svjetlosnu. Upalimo li svjetlo, u žaruljici dolazi do pretvorbe električne energije u svjetlosnu i toplinsku energiju.
Proučite fotografiju i zaključite o kojoj je pretvorbi energije riječ.
Hidroelektrane su postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pretvara u mehaničku energiju vrtnje rotora, a zatim u električnu energiju u generatoru.
Više informacija o različitim oblicima energije možete pronaći u jedinici 3.1 Oblici energije i jedinici 4.7 Energija i energetika u DOS-u Fizika 7.
Iz prirode ste učili da izvori energije mogu biti neobnovljivi i obnovljivi.
Iz njih se dobivaju različiti oblici energije nužni za industrijsku proizvodnju, transport i kućanstvo.
Neobnovljivi su izvori energije fosilna goriva (ugljen, nafta i zemni plin) i nuklearna energija.
Danas se većina energije u svijetu dobiva od fosilnih goriva.
Obnovljivi su izvori energije Sunčeva energija, energija vjetra, vode, mora i oceana, geotermalna energija, energija biomase i biodizel.
Timski istražite različite izvore energije te usporedite njihove prednosti i nedostatke.
Objasnite utjecaj goriva na okoliš te istražite energetsku učinkovitost različitih energenata.
Uporabom programa Excel ili Metachart tablično ili grafički prikažite energetsku učinkovitost različitih izvora energije.
Dobivene rezultate predstavite u razrednom odjelu u obliku kratke prezentacije. Za izradu prezentacije koristite alat Prezi.
Različiti izvori energije
Iz prirode ste učili da izvori energije mogu biti neobnovljivi i obnovljivi. Iz njih se dobivaju različiti oblici energije nužni za industrijsku proizvodnju, transport i kućanstvo.
Neobnovljivi su izvori energije fosilna goriva (ugljen, nafta i zemni plin) i nuklearna energija. Danas se većina energije u svijetu dobiva od fosilnih goriva.
Obnovljivi su izvori energije Sunčeva energija, energija vjetra, vode, mora i oceana, geotermalna energija, energija biomase i biodizel.
Timski istražite različite izvore energije te usporedite njihove prednosti i nedostatke. Objasnite utjecaj goriva na okoliš te istražite energetsku učinkovitost različitih energenata.
Uporabom programa Excel ili Metachart tablično ili grafički prikažite energetsku učinkovitost različitih izvora energije. Dobivene rezultate predstavite u razrednom odjelu u obliku kratke prezentacije. Za izradu prezentacije koristite alat Prezi.
Kemijske reakcije i energija
Osim pretvaranja iz jednoga oblika u drugi,
energija prelazi s jednoga tijela na drugo.
Ukupna količina energije u svemiru je stalna.
Energija se ne može stvoriti niti uništiti.
Ona samo prelazi s jednoga tijela na drugo i iz jednoga oblika u drugi.
Energija se označava oznakom E.
Mjerna jedinica za energiju jest džul (joule).
Njezina je oznaka J.
Kemijske reakcije i fizikalne promjene popraćene su promjenom energije
između sustava i okoline.
Izmjena energije između sustava i okoline događa se u obliku topline.
Kemijske reakcije i energija
Osim pretvaranja iz jednog oblika u drugi, energija prelazi s jednoga tijela na drugo.
Energija se ne može stvoriti niti uništiti već samo prelazi s jednog tijela na drugo i iz jednog oblika u drugi. Tako se u izoliranom sustavu energija može pretvarati iz jednoga oblika u drugi, ali njezina ukupna količina ostaje stalna.
Energija se označava oznakom E; mjerna jedinica za energiju jest džul (joule), a njezina je oznaka J.
Kemijske reakcije i fizikalne promjene popraćene su izmjenom energije između sustava i okoline.
Sustav je dio prirode koji proučavamo, a okolina je sve što okružuje sustav.
Za kemičara
Za kemičara sustav je epruveta, čaša ili tikvica u kojoj se odvija kemijska reakcija.
Okolina može biti zrak ili čaša s vodom u koju je uronjena epruveta s reaktantima.
Za odvijanje nekih kemijskih reakcija potrebno je dovoditi toplinu.
Ako tijekom neke promjene sustav prima toplinu iz okoline, kažemo da je to endotermna promjena.
Izmjena energije između sustava i okoline očituje se oslobađanjem ili vezanjem topline.
Kemijska ili fizikalna promjena pri kojoj toplina prelazi iz okoline u sustav naziva se endotermna promjena.
Endotermne su kemijske promjene primjerice:
- piroliza
- elektroliza
- fotoliza
- i fotosinteza.
Od fizikalnih endotermnih promjena poznati su vam primjeri taljenja, isparavanja i sublimacije.
Pri egzotermnim promjenama, osim topline,
energija se može oslobađati u obliku svijetlosti,
električne energije ili rada.
Tijekom nekih kemijskih reakcija energija se oslobađa.
Ako se tijekom neke promjene sustav zagrijava
i toplina prelazi u okolinu,
onda je ta promjena egzotermna.
Endotermne su kemijske promjene, primjerice, piroliza, elektroliza, fotoliza i fotosinteza.
Od fizikalnih endotermnih promjena poznati su vam primjeri taljenja, isparavanja i sublimacije.
Tijekom nekih kemijskih reakcija toplina se oslobađa. Ako se tijekom neke promjene sustav zagrijava i toplina prelazi u okolinu, onda je ta promjena egzotermna.
Primjeri egzotermnih kemijskih promjena jesu disanje, gorenje drva, fosilnih goriva, magnezija i dr.
Od fizikalnih endotermnih promjena poznati su vam primjeri kondenzacije, skrućivanja i kristalizacije.
Egzotermne i endotermne promjene mogu se prikazati i energijskim dijagramima.
Primjeri egzotermnih kemijskih promjena jesu disanje, gorenje drva, fosilnih goriva, magnezija i dr., a od fizikalnih endotermnih promjena poznati su vam primjeri kondenzacije, skrućivanja i kristalizacije.
Potražite na mrežnim stranicama kod kojih kemijskih promjena dolazi do velikog oslobađanja topline te kojih se mjera opreza treba pridržavati u provedbi tih promjena. Svoje rezultate predstavite u razrednom odjelu, a pripremajući izvještaj, poslužite se programom Sway.
Egzotermne i endotermne promjene mogu se prikazati i energijskim dijagramima.
Primjer endotermne promjene jest razlaganje živina(II) oksida.
Koristeći alat za crtanje kemijskog posuđa Chemix, nacrtajte aparaturu za razlaganje živina(II) oksida te na crtežu označite što je u zadanom primjeru sustav, a što okolina.
Ovu endotermnu promjenu prikazujemo i energijskim dijagramom.
Primjer egzotermne promjene jest gorenje magnezija.
Ovu egzotermnu promjenu prikazujemo i energijskim dijagramom.
Sljedeće pokuse izvedete, samostalno ili u skupini, i na temelju svojih opažanja zaključke koje su promjene egzoterme, a koje endotermne.
Na kraju…
Ponovite osnovne pojmove ove jedinice DOS-a i odgovorite na sljedeća pitanja!
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Označite slovo ispred jednoga točnoga odgovora.
Oznaka za mjernu jedinicu energije jest:
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Označite slova ispred onih kemijskih i fizikalnih promjena pri kojima je potrebno dovesti energiju (endotermna promjena).
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
Zaokružite slova ispred onih kemijskih i fizikalnih promjena pri kojima se oslobađa energija (egzotermna promjena).
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Označite slovo ispred točne tvrdnje.
Kako bismo odredili je li promjena egzotermna ili endotermna,
temperaturu sustava mjerimo na početku i na kraju reakcije:
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Označite slovo ispred točne tvrdnje.
Kemiluminiscencija je kemijska reakcija pri kojoj se energija oslobađa u obliku svjetlosti.
Koji organizmi svjetlost proizvode kemijskim reakcijama i svijetle u mraku?
Želite li pokušati ponovo?
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Oznaka za mjernu jedinicu energije jest:
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
Izdvojite fizikalne/kemijske promjene pri kojima je potrebno dovesti energiju.
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
Izdvojite fizikalne/kemijske promjene pri kojima se oslobađa energija.
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Kako bismo odredili je li promjena egzotermna ili endotermna, temperaturu sustava mjerimo na početku i na kraju reakcije:
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Kemiluminiscencija je kemijska reakcija pri kojoj se energija oslobađa u obliku svjetlosti. Koji organizmi svjetlost proizvode kemijskim reakcijama?
Želite li pokušati ponovo?