Basiskennis chemie 2/Reactievergelijkingen

Reactievergelijkingen

In de vorige hoofdstukken zijn regelmatig reactievergelijkingen gebruikt om reacties tussen stoffen of van stoffen te beschrijven. In dit hoofdstuk staan we stil bij wat een reactievergelijking eigenlijk zegt. Daarnaast leer je ook hoe je deze vergelijkingen zelf opstelt.

Uitgangsstof en product

Al vroeg in de chemie was duidelijk dat goed kunnen noteren hoe stoffen (met elkaar) reageren belangrijk was. Ook vandaag doen we dat in de gewone taal ook:

• ijzer vormt roest.
• koper geeft kopergroen.
• planten maken suiker en zuurstof van koolzuurgas en water.

Rond 1800 was duidelijk geworden dat stoffen in bepaalde massaverhoudingen met elkaar reageren. Reacties konden weergegeven worden in reactieschema's:

In een reactieschema worden de chemische namen van uitgangsstoffen en producten van een chemische reactie vermeld.

Voorbeelden zijn (voor de drie voorbeelden hierboven):

• IJzer + Zuurstof → Roest (= ijzer(III)oxide)
• Koper + Zuurstof + Kooldioxide → Kopergroen (=koper(II)carbonaat)
• Kooldioxide + water → suiker + zuurstof

Reactieschema

De reactieschema's zeiden wel welke stoffen nodig waren en welke stoffen ontstaan, maar over de hoeveelheden zeiden ze niets. De vast verhoudingen in de massa was juist de achtergrond om atomen te zien als basis van alle stoffen. Met de lijst van molaire atoommassa en het begrip mol kon hier wat aan gedaan worden. Er werd gezegd:

4 mol ijzer reageert met 3 mol zuurstof tot 2 mol ijzer(III)oxide

2 mol koper reageert met 1 mol zuurstof en 2 mol kooldioxide tot 2 mol koper(II)carbonaat

6 mol kooldioxide reageert met 6 mol water tot 1 mol suiker en 6 mol zuurstof

Woorden

Om dezelfde reden als de invoering van de chemische symbolen werd ook hier overgestapt op juist die symbolen. Bovenstaande reacties werden genoteerd als:

$4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{F}\mathrm{e}+3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{u}+1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{12}\mathrm{O}{\phantom{A}}_6+6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Chemische Symbolen

De herhaling van elke keer "mol" is uiteindelijk weggelaten, en ook is de wiskundige gewoonte overgenomen om de 1 niet te noteren. De bovenstaande reactievergelijkingen worden dan:

$4\mathrm{F}\mathrm{e}+3\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$2\mathrm{C}\mathrm{u}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$6\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{12}\mathrm{O}{\phantom{A}}_6+6\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

In een reactievergelijking zie je

1. welke stoffen reageren
2. hoeveel deeltjes van elke stof aan de reactie deelnemen
3. welke stoffen ontstaan
4. hoeveel deeltjes van elk van die stoffen ontstaan

Let op: De aantallen deeltjes worden met zo klein mogelijke, hele getallen genoteerd

Reactievergelijking