Chemische reacties

• Natuurkunde
• Secundair onderwijs

Doel van deze les 

Op het einde van de les ken je stofveranderingen en energieveranderingen bij chemische reacties

Onderscheid fysische verschijnselen en chemische reacties

• Fysisch verschijnsel : er ontstaan geen nieuwe stoffen 
• Chemische reactie : er ontstaan wel nieuwe stoffen 

Stofveranderingen 

Belangrijkste kenmerk chemische reacties:

• stofverandering of stofomzetting 

Stofveranderingen vaak zichtbaar

• stofeigenschappen kenmerkend per stof (bv. kleur)
• kleurverandering, gasvorming, neerslagvorming

Stofveranderingen bij chemische reacties 

Kleurverandering                                                                                                     Neerslagvorming 

                                                                      Gasontwikkeling 

Reactievergelijking 

• beginstoffen = reagens
• eindstoffen = reactieproducten 
• reactiepijl

Energieveranderingen 

Energieomzetting of energieverandering: 

• energie-uitwisseling met omgeving tijdens chemische reactie
  
• energie-inhoud kan stijgen of dalen tijdens de reactie
• totale hoeveelheid energie aanwezig in stof = chemische energie stof  

Energiediagram

Exo-energetische reactie

• E-inhoud in reagentia groter dan E-inhoud reactieproducten 

chemische energie --> stralingsenergie

chemische energie --> mechanische energie

chemische energie --> elektrische energie

chemische energie --> thermische energie 

exo-energetische reactie 

Energiediagram

Endo-energetische reactie

• E-inhoud in reagentia kleiner dan E-inhoud reactieproducten 

stralingsenergie --> chemische energie

mechanische energie --> chemische energie

elektrische energie. --> chemische energie

thermische energie --> chemische energie

endo-energetische reactie 

Wetten van chemische reacties

• wet van behoud van atoomsoorten
• wet van behoud van massa 

Voorkennis

Atoom of element 

• 92 in natuur 
• periodiek systeem der elementen 
• elk element heeft een symbool 

Molecule

• opgebouwd uit gebonden atomen 

Voorkennis

Brutoformule of molecuulformule 

= chemische formule van een molecule, beschrijft uit welke elementen en in welke aantallen deze elementen voorkomen

brutoformule : H₆NaO₃

Voorkennis 

Wet van behoud van atoomsoorten

Bij chemische reacties blijven 

• atoomsoorten gelijk
• aantal atomen gelijk 

Fotosynthese : CO₂  + H₂O  --> suiker + O₂

Celademhaling : suiker + O2  --> CO2 + H2O

Wet van behoud van massa 

Bij chemische reacties blijft totale massa in afgesloten ruimte gelijk = wet van Lavoisier 

Wet van behoud van massa

Waarom gesloten ruimte?

• gas wordt gevormd-> massa lijkt te dalen 
• gas reageert tot vloeistof of vaste stof-> massa lijkt te stijgen 

Gassen nemen heel de ruimte in 

-> onmogelijk om te wegen, afgesloten recipiënt nodig 

Chemische reacties voorstellen 

reagens 1,... : brutoformule van het molecule vb. H₂0

a, b, d (coëfficiënten) : aantal van het bijhorende molecule 

Chemische reacties voorstellen

Voorbeeld : water reageert tot waterstofgas en zuurstofgas 

Stap 1: 

Brutoformule(s) van reagentia?

• H₂0

Brutoformule(s) van reactieproducten?

• H₂ + O₂

• H₂0  --> H₂ + O₂

Voorbeeld : water reageert tot waterstofgas en zuurstofgas 

Stap 2:

Aantal atomen gelijk voor en na de reactie?   

H₂0 --> H₂ + O₂

• 2 H₂0 --> 2 H₂ + O₂

Voorbeeld : water reageert tot waterstofgas en zuurstofgas 

Stap 3:

Coe-ëfficiënten kleinst mogelijke gehele getalen? 

2 H₂0 --> 2 H₂ + O₂

Bloedresten opsporen met luminol

• forensisch onderzoek
• luminol = geelgroene chemische stof
• luminol + bloed =  licht op in donker

Vuurvliegjes: licht in natuur

• zelfstandig lichtproductie = bioluminescentie
• chemische reactie in achterlijf
• onder lichtgevende cellen -> laag kleine kristallen (reflectie licht)
• licht wordt gebruikt om roofdieren af te weren 

Lightsticks om aandacht te trekken

• transparante plastic buis
• bevat oplossingen die in twee gescheiden compartimenten zitten 
• breken lightstick -> vloeistoffen mengen 
• productie licht door chemische reactie= chemoluminescentie
• leger signaalfunctie, feestjes, vissers om aas te lokken 

Recyclage: autoband wordt autobrandstof 

•  gevolg van wet van behoud van massa -> ontstaan industrieel chemisch afval en recycleren 
• autobanden 30 min verhitten tot 500°C in luchtledige ruimte 
• rubber ontbonden in bruikbare onderdelen 
• vrijgekomen vloeistoffen kunnen dienen om diesel te produceren