Scheikunde gaat over de eigenschappen van stoffen en wat er gebeurt als we deze stoffen mengen. In sommige situaties kunnen stoffen veranderen in andere stoffen. Er ontstaan dan dus stoffen die eerder nog niet aanwezig waren. Als dit gebeurt, spreken we van een chemische reactie.

Een bekend voorbeeld van een chemische reactie is de verbrandingsreactie. In de eerste onderstaande afbeelding zien we de verbranding van staalwol. Staalwol bestaat voornamelijk uit ijzer en bij hoge temperaturen reageert het met de zuurstof in de lucht. Bij de verbranding van ijzer ontstaat ijzeroxide (hetgeen in het dagelijks leven 'roest' wordt genoemd). De zuurstof en het ijzer zijn dus veranderd in roest. Er heeft dus een chemische reactie plaatsgevonden! In de natuur roest ijzer ook, maar dat gaat veel langzamer (zie de tweede afbeelding).

Chemische reacties kunnen we beschrijven met een reactieschema. In een reactieschema schrijven we schematisch op welke stoffen voor de reactie aanwezig waren (de reactanten) en welke stoffen na de reactie zijn ontstaan (de producten):

$$ \mathrm{reactant} 1 + \mathrm{reactant} 2 + \mathrm{...} \rightarrow \mathrm{product} 1 + \mathrm{product} 2 + \mathrm{...} $$

Laten we als voorbeeld de verbranding van staalwol nemen. Zoals we hebben gelezen reageert het ijzer waaruit het staalwol bestaat, met de zuurstof in de lucht en ontstaat er roest. De reactanten zijn dus ijzer en zuurstof en het product is ijzeroxide (hetgeen ook wel roest wordt genoemd). We schrijven:

$$ \mathrm{ijzer} + \mathrm{zuurstof} \rightarrow \mathrm{ijzeroxide} $$

Bij verbrandingreacties ontstaan nieuwe stoffen, maar er komt ook energie vrij in de vorm van warmte. We noemen reacties waarbij warmte vrij komt exotherme reacties. Ook deze energie kunnen we in het reactieschema noteren. Voor de verbranding van staalwol krijgen we de volgende reactie:

$$ \mathrm{ijzer} + \mathrm{zuurstof} \rightarrow \mathrm{ijzeroxide} + \mathrm{\textbf{energie}}$$

De energie staat aan de rechter kant van de pijl genoteerd, omdat de energie tijdens de reactie ontstaat.

Er bestaan ook reacties waarbij energie van de omgeving gebruikt wordt en waarbij de omgeving dus afkoelt. De noemen dit endotherme reacties. Een voorbeeld is het oplossen van salmiak in water:

$$ \mathrm{salmiak} + \mathrm{water} + \mathrm{\textbf{energie}} \rightarrow \mathrm{ammonium} + \mathrm{chloride}$$

 Targets:
  • Zorg dat je weet wat een chemische reactie is en zorg dat je een aantal voorbeelden kan noemen.
  • Zorg dat je een reactieschemakan opstellen.
  • Zorg dat je het verschil kent tussen exotherme en endotherme reacties.
  • Zorg dat je de energie die nodig is of ontstaat bij een reactie op de correcte plek in een reactieschema kan schrijven.

  1. Leg uit welke fenomenen chemische reacties zijn en welke niet:
    1. Staal wordt bij hoge temperaturen vloeibaar.
    2. Als we suiker verwarmen ontstaat er karamel.
    3. Wolken ontstaan als waterdamp in de lucht condenseert tot waterdruppels.
  2. Als we het metaal calcium in water gooien reageert het heftig. Bij de reactie ontstaat kalk en waterstofgas. Schrijf het reactieschema op dat bij deze reactie hoort.
  3. Bij de verbranding van staalwol ontstaat roest. Staalwol bestaat voornamelijk uit ijzer. Schrijf het reactieschema op dat bij deze reactie hoort.
  4. Leg uit of het aanbranden van aardappelen een exotherm of een endotherm proces is.
  5. Leg uit of de verbranding van aardappelen in je lichaam een exotherm of een endotherm proces is.
  6. Als je salmiak oplost in water, dan kan de oplossing wel 10 graden in temperatuur dalen. Leg uit of het oplossen van salmiak een endotherm of een exotherm proces is.
  7. Bij het ontsteken van dynamiet ontstaan de gassen koolstofdioxide, waterdamp, stikstof en zuurstof. Gassen nemen veel meer ruimte in dan een vloeistoffen en dit verklaart deels waarom dynamiet zo explosief is. 1L dynamiet zet bijvoorbeeld uit tot wel 1140 liters gas. Daarnaast komt bij deze reactie ook nog eens veel energie vrij. Het ontsteken van dynamiet is geen verbrandingreactie. Er is dus geen zuurstof nodig om het te ontsteken. Vroeger werd dynamiet gebruikt voor het aanleggen van tunnels, maar niet zonder gevaren.
    1. Schrijf het reactieschema op dat bij deze reactie hoort.
    2. Leg uit of dit een endotherme of een exotherme reactie is.
  8. Start achter in je schrift een learning log. Dit is een deel van je schrift waar je de belangrijkste dingen opschrijft die je geleerd hebt. Schrijf hier vooral de kennis op die je nodig had bij het beantwoorden van de vragen. Denk bijvoorbeeld aan de momenten waar je dacht 'oh, nu snap ik het!'. Op deze manier ga je veel beter onthouden wat je geleerd hebt, zodat je het niet weer helemaal overnieuw hoeft te leren als je voor de toets gaat leren. Zo heb je ook nog wat aan het werk dat je in de les doet.