§ 3.1 Kenmerken van een chemische reactie

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§ 3.1 Kenmerken van een reactie

Lesdoel

Aan het einde van de les kun je uitleggen wat een chemische reactie is, de kenmerken ervan benoemen, de vijf factoren beschrijven die invloed hebben op de reactiesnelheid, en verklaren wat een explosie is en wanneer deze optreedt.

Reactie

Een reactie waar beginstoffen veranderen in reactieproducten, noem je een Scheikundige reactie.

Een ander woord voor een Scheikundige reactie,  is een Chemische reactie

Chemische reactie

Bij een chemische reactie verdwijnen
stoffen en ontstaan er nieuwe stoffen.

De stoffen die verdwijnen heten beginstoffen en de stoffen die

ontstaan heten reactieproducten.

Een chemische reactie kun je onder andere herkennen aan het veranderen van stofeigenschappen.

Faseverandering

Stoffen lijken te veranderen, maar er is geen  chemische reactie.

Chemische reactie = stoffen (beginstoffen) verdwijnen en er komen nieuwe stoffen (reactieproducten) voor in de plaats.

Een faseovergang is dus géén chemische reactie!

Reactie kenmerken

Reactietemperatuur:  De minimale temperatuur waarbij een reactie verloopt.

Energie-effect: Exotherme en Endotherme reactie.

Exotherm er komt energie vrij
Endotherm er moet energie toegevoegd worden.

Reactietemperatuur

• Niet elke reactie verloopt spontaan

• Een reactie heeft een minimale temperatuur nodig om te verlopen --> de reactietemperatuur 

Endotherme reactie
Je voegt energie toe, bijv. in de vorm van licht. 

Exotherme reactie
Er komt veel warmt vrij. 

Energie effect

Bij elke chemische reactie treedt een energie-effect op. 

Bij een exotherme reactie komt er energie vrij, 

bij een endotherme reactie is er energie nodig.

Endotherm energie-effect

Wanneer je steeds energie moet toevoegen
om er voor te zorgen dat de reactie doorgaat, is de reactie endotherm.

Wanneer de energietoevoer stopt, stopt de reactie
ook.

bijvoorbeeld: het koken van een ei

Exotherm energie-effect

Wanneer bij de reactie energie vrijkomt,
is de reactie exotherm.

Ook wanneer je de reactie opgang moet
brengen (bijvoorbeeld: een kaars aansteken) is de reactie
exotherm, alle verbrandingen zijn

exotherm.

Wet van Lavoisier

Bij een chemische reactie is de totale massa van de beginstoffen gelijk aan de totale massa van de reactieproducten.

Dit wordt ook wel de wet van behoud van massa

genoemd.

Experiment 3.2 

Demo door: 

Reactiesnelheid beïnvloeden

De snelheid waarmee een reactie verloopt, hangt af van:

• het soort stof
  
• de verdelingsgraad van de beginstof(fen)
  
• de concentratie(s) van de beginstof(fen)
  
• de temperatuur van het reactiemengsel
  
• de aanwezigheid van een katalysator
  

Wet van massabehoud

Welke massa is groter ? De massa voor of na de reactie ?

Wet van massabehoud

Welke massa is groter ? De massa voor of na de reactie ?

Wet van Lavoisier

De massa van alle stoffen vóór de reactie samen is net zo groot als de massa van alle reactieproducten bij elkaar.

Dit wordt de wet van Lavoisier genoemd

LET OP!

Het gaat om alle stoffen.
Dus gassen moet je ook meetellen.

Volledige verbranding aardgas (chemische reactie)

Wet van behoud van massa

Er kan geen massa verschijnen of verdwijnen.

Botsende deeltjesmodel

Voor de reactie zijn de stoffen AB en CD
aanwezig. Wanneer deze stoffen effectief op elkaar botsen,
ontstaan de stoffen AD en CB.

Wanneer een botsing voldoende krachtig
is, kunnen de atomen

hergroeperen. Er wordt dan gesproken van
een effectieve botsing.

Reactiesnelheid

De ene reactie verloopt erg langzaam,
zoals het roesten van ijzer. En een andere reactie, zoals een
explosie, verloopt heel snel.

De snelheid waarmee een reactie verloopt
wordt reactiesnelheid genoemd.

Reactiesnelheid

De reactiesnelheid wordt beïnvloed door:

• De soort stof
• Verdelingsgraad
• Concentratie
• Temperatuur
• Katalysator

Reactiesnelheid invloeden

De soort stof/materie.

Magnesium reageert sneller met zoutzuur
dan dat zink dat doet

0

Reactiesnelheid invloeden

Verdelingsgraad

Wanneer de deeltjes fijner worden, wordt
het oppervlakte groter. De verdelingsgraad neemt toe.

De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• deeltjes fijner —> grotere verdelingsgraad
  
• grotere verdelingsgraad —> meer effectieve botsingen
  
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Reactiesnelheid invloeden

Concentratie

Wanneer de concentratie groter is, zijn er meer deeltjes aanwezig waardoor de kans op effectieve botsingen
groter is. De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• concentratie groter —> meer deeltjes aanwezig
• meer deeltjes aanwezig —> meer effectieve botsingen
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Concentratie (hoeveelheid deeltjes)

Reactiesnelheid invloeden

Temperatuur

Bij een hogere temperatuur bewegen de moleculen sneller

waardoor de kans op effectieve botsingen groter is.

De reactiesnelheid neemt toe, omdat:

• temperatuur groter —> moleculen bewegen sneller
  
• moleculen bewegen sneller —> meer effectieve botsingen
• meer effectieve botsingen —> grotere reactiesnelheid

Reactiesnelheid invloeden

Katalysator

Soms verloopt een reactie niet wanneer twee stoffen bij elkaar

worden gevoegd. Wanneer een katalysator wordt toegevoegd verloopt de reactie wel (en sneller), zoals bij de olifantentandpasta of enzymen in je lichaam

Een katalysator is een stof die de reactie versnelt, maar niet wordt verbruikt tijdens de reactie.

Explosies

Juiste/optimale verhouding tussen zuurstof en de brandbare stof.

Vorming van gas als eindproduct.

Exotherme reactie. 

Aan de slag

Leren § 3.1 

VWO: maken § 3.1 vraag 1 t/m 11 (11c niet)

Havo: maken § 3.1 vraag 1 t/m 12, 14 en 15 (10c niet)

Lesdoel: Aan het einde van de les kun je uitleggen wat een chemische reactie is, de kenmerken ervan benoemen, de vijf factoren beschrijven die invloed hebben op de reactiesnelheid, en verklaren wat een explosie is en wanneer deze optreedt.

0

Een verbrandingsreactie is

1. Endotherm
2. Exotherm

Om kaarsvet te smelten moet je voortdurend verwarmen. Is het een exotherm of endotherm proces?

1. exotherm
2. Endotherm

Verdampen van alcohol.

1. exotherm
2. endotherm
3. Geen idee

Op welke 5 manieren kan je de reactiesnelheid beinvloeden ?

Als je de temperatuur verlaagt,
wordt de reactietijd...?

1. groter
2. kleiner
3. blijft gelijk

Wat gebeurt er met de reactiesnelheid als je de beginstoffen in een bak met ijswater zet?

1. Reactiesnelheid gaat omhoog
2. Reactiesnelheid blijft gelijk
3. Reactiesnelheid gaat omlaag

Twee identieke reacties worden uitgevoerd. Reactie 1 bij 50°C en reactie 2 bij 60°C. Leg uit aan de hand van het botsende deeltjes model welke reactie sneller verloopt.

1. Reactie 2 heeft een hogere temperatuur, dus sneller bewegende deeltjes, dus hardere botsingen, dus meer effectieve botsingen, dus een hogere reactiesnelheid.
2. Reactie 2 heeft een hogere temperatuur, dus meer deeltjes, dus hardere botsingen, dus meer effectieve botsingen, dus een hogere reactiesnelheid.
3. Reactie 1 heeft een lagere temperatuur, dus sneller bewegende deeltjes, dus hardere botsingen, dus meer effectieve botsingen, dus een hogere reactiesnelheid.
4. Reactie 1 heeft een lagere temperatuur, dus meer deeltjes, dus hardere botsingen, dus meer effectieve botsingen, dus een hogere reactiesnelheid.

Bij het gebruik van een katalysator komt bij een exotherme reactie meer reactiewarmte vrij, omdat de reactiesnelheid hoger wordt.

1. Waar
2. Niet waar