Kemiske reaktioner | Til kemisiden
Den kemiske reaktion
Når flere atomer deler deres elektroner for at de kan komme til at ligne grundstofferne i hovedgruppe 8, sker det ved en kemisk reaktion. Det er antallet af elektroner i yderste skal, der afgør, hvilke andre atomer, der kan reageres med.
Oxygen og hydrogen reagerer kraftigt med hinanden. Oxygen har seks elektroner i yderste skal og skal bruge to mere for at komme op på otte. Carbon har fire elektroner i yderste skal og skal bruge fire mere for at have otte. På tegningen her til højre, har man vist to oxygenatomer og et carbonatom, der deler elektroner. Det er kun elektronerne i yderste skal, der er tegnet med. Vi ser, at hvert atom kan siges at have otte elektroner omkring sig.
Vi kan se, der er tale om et carbonatom og to oxygenatomer. Det er CO2, der er blevet dannet ved en kemisk reaktion mellem de to stoffer. Vi viser en kemisk reaktion med en rekationsligning. I en rekationsligning skal der være samme slags og lige mange atomer på hver side af reaktionspilen:
O2 + C -> CO2
Forbrænding
Når stoffer reagerer med oxygen, og der bliver frigivet energi i form af varme, kalder vi det forbrænding. Hvis det stof, der forbrænder indeholder Carbon, dannes der CO2. Hvis det stof, der forbrænder indeholder hydrogen, dannes der H2O.
Forbrænding af gassen metan (CH4) giver både CO2 og H2O:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Opgave:
Byg stofferne på venstre side af reaktionspilen som molekylemodeller. Lav nu reaktionen ved at skille molkylemodellerne ad og byg stofferne på højre side af reaktionspilen af de samme stoffer. Læg mærke til, at der skal være to O2 og H2O for at raktionen går op.
Mange organiske stoffer danner CO2 og H2O, når de forbrænder. Det gælder fx, når man afbrænder træ, benzin, naturgas, sprit, olie, fedt, brød og pasta. Der sker også en kemisk forbrænding, når vi fordøjer mad. Det er derfor, vi indånder O2 og udånder CO2 og H2O.
Hvis man vil påvise CO2, kan man bruge en CO2-indikator. En CO2-indikator skifter farve, når der er en vis mængde CO2 tilstede.
Opgave:
Brænd forskellige carbon- og oxygenholdige stoffer af i et cylinderglad med lidt vand tilsat CO2-indikator i bunden. Beskriv reaktionen og hvad vi kan konkludere ud fra den.
Her til venstre ses, hvordan forsøget udføres.
En stofprøve antændes i en gasflamme og nedsænkes herefter i et cylinderglas med CO2-indikator. en glasplade holdes over cylinderglasset for at holde på gasserne fra forbrændingen.
Alkohol
Vi kender mest gær fra bagegær, som vi bruger til at få en dej til at hæve. Gæren består af mikrosvampe, der har en respirationsproces (ånding) som vi mennesker. Altså:
C6H12O6 + 6O2 => 6H2O + 6CO2
Hvis man lukker af for oxygenen, kan gæren stadig spalte sukker og få energi ud af det. Her bliver produktet ikke CO2 og H2O, men alkoholen ethanol og H2O. Den kemiske formel for ethanol er C2H5(OH). OH står i parentes og kaldes en OH-gruppe. Alle alkoholer har en eller flere OH-grupper.
Gæringsprocessens reaktionsligning:
C6H12O6 => 2C2H5(OH) + 2CO2
Vi kan danne et miljø, der udelukker oxygenen, så vi kan få gæren til at danne ethanol.
Brug dette øvelsesark.