chemische reacties
Hoofdstuk 3: Chemische reacties
Als je stoffen mengt of verwarmt, kunnen chemische reacties optreden.
Chemische reactie: een chemische reactie is een reactie waarbij de beginstoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan.
Je moet dan ook vooral kijken of je voor en na het mengen of verwarmen andere stofeigenschappen ziet.
Als je begint met een vaste stof en er is na het verwarmen een vloeistof ontstaan, weet je nog niet of er een chemische reactie is opgetreden. Het kan zijn dat er een faseovergang is opgetreden: de stof is dan gesmolten.
Om te kunnen beoordelen of een reactie is opgetreden moet je de beginstoffen en de reactieproducten bij dezelfde temperatuur, bijvoorbeeld kamertemperatuur, vergelijken.
Een stof kan voor komen in drie verschillende aggregatietoestanden (fasen) nl.:
Gas (g)
Vloeibaar (l)
Vast (s)
Een stof kan van de ene fase overgaan in de andere fase. Deze verandering noemen we fase-overgangen.
Fasedriehoek
Een reactieschema is een verkorte schrijfwijze voor een chemischereactie.
Een chemische reactie geef je dus kort weer in een reactieschema:
Beginstoffen (fase) → reactieproducten (fase)
Vb1: Als je de gassen zoutzuur en ammoniak bij elkaar brengt, verdwijnen deze gassen en ontstaat de vaste stof salmiak.
zoutzuur gas+ammoniak gas⟶salmiak (vast)
Vb2: Wanneer de gassen waterstof en zuurstof in de juiste verhouding bij elkaar worden gebracht treedt er een explosie op, waarbij er water ontstaat. Deze reactie noemt men de knalgasreactie.
Waterstof gas+Zuurstof gas⟶Water (vloeibaar)
De vorm van de stof en de handelingen staan niet in een reactieschema. Verschijnselen als vuur en licht zijn geen stoffen en komen dus niet voor in een reactieschema.
Als er zeer bijzondere omstandigheden zijn waaronder de reactie verloopt, zoals ‘licht’ of ‘gelijkstroom’, dan kun je deze boven de reactiepijl zetten.
We onderscheiden ontledingsreacties en vormingsreacties.
Ontledingsreactie: een reactie waarbij één beginstof verdwijnt en twee of meer reactieproducten ontstaan.
Vormingsreactie: een reactie waarbij uit twee of meer beginstoffen één reactieproduct ontstaat.
Niet alle stoffen kun je ontleden. Van de ongeveer 20 miljoen stoffen die nu bekend zijn, kun je er maar een paar honderd niet ontleden. Dat zijn de niet ontleedbare stoffen. Alle andere stoffen zijn ontleedbare stoffen.
Ontleedbare stoffen kun je op verschillende manieren ontleden: door warmte, door gelijkstroom of licht. Er zijn dus drie soorten ontledingsreacties:
Thermolyse (ontleding door warmte)
Electrolyse (ontleding door stroom)
Fotolyse (ontleding door licht)
Bij chemischereacties kunnen twee energie effecten optreden nl. endotherme of exotherme.
Warmte, stroom en licht zijn alle drie vormen van energie. Bij ontledingsreacties moet voortdurend energie worden toegevoegd.
Ontledingsreacties zijn dus endotherme reacties.
Reacties waarbij energie vrijkomt, zijn exotherme reacties.
Voorbeeld van een thermolyse reactie:
Waterstof kun je aantonen door het op te vangen in een reageerbuis. Houd je hierbij een vlammetje, dan hoor je een karakteristiek knalletje. Zuurstof toon je aan met een gloeiende houtspaander die fel opgloeit.
Een oplossing wordt aangeduid met aq. Aq staat voor aqua (water).
Voorbeeld van een electrolyse reactie:
Natriumchloride aq electrolyse→ Natrium vast+Chloor gas
Electrolyse van water
Voorbeeld van een fotolyse reactie:
Zilverchloride vast licht→ Zilver vast+Chloor (gas)
Een emulgator is een stof die men gebruikt om twee vloeistoffen (meestal olie en water) die niet met elkaar mengen wel met elkaar te laten mengen.
Voorbeelden van een emulgator zijn:
Zeep (deze zorgt ervoor dat bij het vaatwassen olie en water kunnen mengen).
Eigeel (dooier) (dit is de emulgator in mayonnaise of fritesaus)