§3.1 - Reactiekenmerken

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

§3.1 Reactiekenmerken

Je leert:

• een chemische reactie herkennen
• kenmerken van een chemische reactie benoemen
• de vijf factoren die van invloed zijn op de reactiesnelheid
• uitleggen wat een explosie is en wanneer die optreedt

Chemische reactie of niet?

In hoofdstuk 1 heb je geleerd dat als je suiker en water mengt dat je dan een oplossing krijgt: SUIKER moleculen worden helemaal verdeelt en omringd door WATER moleculen.

Het oplossen van SUIKER in WATER  is GEEN chemische reactie want je kunt de stoffen WATER en SUIKER weer terugkrijgen door het water te verdampen.

Chemische reactie of niet?

We spreken dus pas over een CHEMISCHE REACTIE als:

De beginstoffen worden omgezet tot helemaal andere stoffen.

Bijvoorbeeld: verbranden van aardgas (methaan) met zuurstof;

methaan      +          zuurstof       ->      koolstofdioxide    +     water

     CH4           +              2 O2            ->                 CO2                 +     2 H2O

Bij methaan zit het C-atoom vast aan H-atomen en na de reactie zit het C-atoom vast aan O-atomen.

Chemische reactie of niet?

Doordat er andere stoffen ontstaan, hebben deze stoffen ook andere stofeigenschappen.

Demo practicum in de klas:

Verbranden van magnesium lint.

Welk verschil neem je waar van de 

beginstof (Mg) en de ontstane stoffen (=reactieproduct)

Kenmerken van een (chemische) reactie

Kenmerk 1 hebben we besproken: stoffen veranderen in andere stoffen.

Kenmerk 2 is ook zeer belangrijk bij chemische reacties:

WET VAN BEHOUD VAN MASSA

Kenmerken van een (chemische) reactie

Kenmerk 2: WET VAN BEHOUD VAN MASSA

Dit betekent dat alle beginstoffen samen en alle eindproducten samen even zwaar zijn. 

Er kan geen massa verdwijnen en er kan geen massa bijkomen tijdens de reactie. 

Het aantal atomen voor en na de reactie is EXACT hetzelfde.

WET van BEHOUD van MASSA

Voorbeeld:

                     CH4         +         2 O2           ->           CO2         +            2 H2O

massa's:    12,01       +    4*16,00         ->          12,01         +           4*1,008

                 4*1,008             ________         ->     2*16,00         +          2*16,00

                   16,042                  64,00                       44,01                          36,032

                              opgeteld                                                      opgeteld                             

                                80,042                                                        80,042

             

WET van BEHOUD van MASSA

In de vorige slide zag je dat de massa's van de alle beginstoffen opgeteld hetzelfde is als de massa van de eindproducten samen opgeteld.

Je kan ook zien dat evenveel atomen voor en na de pijl zijn geschreven:

                   CH4         +       2 O2       ->                                   CO2           +            2 H2O

C-atoom:  1                                                       C-atoom:      1

H-atoom:  4*1 = 4                                          H-atoom:                                      2*2        = 4

O-atoom:                         2*2 = 4                   O-atoom:     2                +            2*1         = 4                                  

Andere kenmerken van chemische reacties

Kenmerk 3: Reactietemperatuur.

Elke reactie heeft een begin-temperatuur waarop de reactie plaatsvindt.

Gelukkig maar: papier en hout zijn brandbaar, maar vliegen niet zomaar in brand bij kamertemperatuur. Daar is eerst een hoge begin-temperatuur voor nodig voordat het gaat branden.

Andere kenmerken van een chemische reactie

Kenmerk 4: Energie-effect

Elke chemische reactie heeft energie nodig (toevoegen) of er komt energie vrij.

Dit heeft een bijzondere naam die je goed moet kennen:

Energie komt vrij => EXOTHERME REACTIE

Energie is nodig => ENDOTHERME REACTIE

Ezelsbruggetje voor exotherme reactie

Bij een exotherme reactie komt er energie vrij. 

Je kan ook zeggen er gaat energie UIT.

EX lijkt op het woord EXIT  en dat is uitgang. 

EXotherme reactie is dus energie erUIT

5 factoren die de snelheid van een chemische reactie bepalen

1. De soort stoffen die een reactie aangaan

2. De verdelingsgraad; hoe fijner de stof verdeeld is, hoe sneller de reactiesnelheid.

3. De concentratie; Hoe hoger de concentratie, hoe hoger de reactiesnelheid

4. De temperatuur; Hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de reactiesnelheid

5. Een katalysator; als er een katalysator aanwezig is, is de reactiesnelheid hoger.

Sommige stoffen zijn explosief

• Deze stoffen kunnen reageren in een razendsnelle exotherme reactie. 
• Er komen daarbij vaak gasvormige reactieproducten vrij. Door de ontstane warmte zetten de gassen snel en sterk uit.
• Het toenemende volume is de verwoestende drukgolf die vrijkomt bij een explosie
  

dfa

fdaf

explosies en GHS-symbolen

• Explosie ontstaat als brandbare stof, zuurstof en juiste ontstekingstemperatuur aanwezig zijn.

• De verhouding brandbare stof en zuurstof moet binnen  bepaalde grenzen liggen: 

    de explosiegrenzen.

Verdelingsgraad

Als benzine verneveld wordt is het explosief. De benzine is daarbij als kleine druppeltjes verspreid in lucht. Daarvan wordt gebruikgemaakt in de verbrandingsmotor in bijvoorbeeld een auto.

Als je van hout zaagsel maakt en je verspreidt dit in de lucht (een rook) dan is dit mengsel ook explosief. Als daar een vonkje bij komt dan treedt er een zogenaamde stofexplosie op. Dit is een groot risico bij de opslag van poeders zoals zaagsel, poedersuiker en meel.

§3.1 Reactiekenmerken

Je kunt nu:

• een chemische reactie herkennen
• kenmerken van een chemische reactie benoemen
• de vijf factoren die van invloed zijn op de reactiesnelheid benoemen
• uitleggen wat een explosie is en wanneer die optreedt