reactieenergie

Reactieenergie is de verandering in energie die optreedt wanneer een chemische reactie van begin tot eind verloopt onder bepaalde omstandigheden. In de chemische thermodynamica is de belangrijkste interpretatie hiervan de reactie-enthalpie ΔH, die meestal wordt uitgedrukt in kilojoule per mol. Een negatieve ΔH geeft aan dat warmte aan de omgeving vrijkomt (exo-thermische reactie), terwijl een positieve ΔH aangeeft dat warmte wordt geabsorbeerd (endo-thermische reactie). Naast ΔH wordt soms ook de verandering in de inwendige energie ΔU genoemd, vooral bij reacties waarbij het volume veranderen niet verwaarloosbaar is.

Reactie-energie kan op verschillende manieren worden bepaald. Calorimetrie meet de warmte die bij een reactie wordt uitgewisseld onder constant druk, wat direct gerelateerd is aan ΔH. ΔH°-waarden (standaard reactie-enthalpieën) kunnen worden berekend met Hess’s law uit de standaard vormingsenthalpieën van de producten en reagentia. Daarnaast bestaan er schattingen op basis van bindingen en bond energies, zij het met minder nauwkeurigheid.

Belangrijke verwante concepten zijn onder meer het onderscheid tussen reactie-energie en activeringsenergie. De activeringsenergie is de hoogte van de energietoestand die doorlopen moet worden om de reactie te laten plaatsvinden en is daarmee een enerzijds verschillend maar gerelateerd kenmerk van de reactie. De spontaneïteit van een reactie wordt bepaald door ΔG = ΔH − TΔS; een negatieve ΔG duidt op een spontane reactie bij gegeven temperatuur en druk.

Voorbeelden van toepassing van reactieenergie zijn de verbranding van brandstoffen, waarbij de reactie doorgaans exothermisch is, en sommige oplosmiddel- of zoutverdunningsprocessen die endothermisch kunnen zijn. Reactieenergie speelt een centrale rol in chemische berekeningen, procesontwerp en energiebalans.