Kjemiske reaksjonslikninger

Vi kan sammenlikne atomer med legoklosser: De kan settes sammen, tas fra hverandre og settes sammen igjen i nye kombinasjoner. Klossene forsvinner ikke, og det oppstår ikke plutselig nye av seg selv. Slik er det også med atomer – vi har de samme atomene før og etter en kjemisk reaksjon. Den kjemiske formelen for et stoff forteller hvilke atomer stoffet består av. En kjemisk reaksjonslikning beskriver hvilke stoffer som reagerer og hvilke nye forbindelser som dannes.

Kjenner du igjen reaksjonslikningen på bildet? Stoffer kan beskrives med en kjemisk formel Den kjemiske formelen for et stoff er satt sammen av grunnstoffsymbolene til atomtypene stoffet inneholder. Dersom det er flere atomer av en type, vises antallet som et indekstall nede til høyre ved grunnstoffsymbolet. I karbondioksidmolekylet, CO2, har oksygen indeks tallet 2 som viser at det er to oksygenatomer i molekylet. Det er Vurderingseksemplar bare ett karbonatom, så derfor har ikke karbon indekstall. Formelen forteller altså hvilke atomtyper molekylene består av, og hvor mange det er av hver type. Rekkefølgen til grunnstoffene i den kjemiske formelen følger som oftest stoffenes plassering i periodesystemet, lest fra venstre mot høyre. Vi skriver altså CO2 og ikke O2C. Hydrogen er litt spesielt og skrives ofte etter nitrogen men før oksygen. Finn ut Hvor mange atomer av hvert slag er det i disse molekylene: sitronsyre: C6H8O7 etanol: C2H6O propan: C3H8

Finn ut Studer molekylene i figuren og skriv kjemisk formel for hvert av dem.

Reaksjonslikninger

Når vi skal beskrive en kjemisk reaksjon, bruker vi en reaksjonslikning. Vi skriver stoffene som reagerer med hverandre, på venstre side av en reaksjonspil som viser hvilken vei reaksjonen går, og til høyre for pila skriver vi stoffene som blir dannet i reaksjonen. Reaksjonslikningen nedenfor beskriver hva som skjer når metangass brenner. Da reagerer metan med oksygen i lufta, og det blir dannet karbondioksid og vann. Og fordi atomer ikke forsvinner eller oppstår i en kjemisk reaksjon, må det alltid være like mange av hver atomtype før og etter reaksjonen, altså på hver side av reaksjonspila. Når det er oppfylt, sier vi at reaksjonslikningen er balansert. CH4 + 2O2

Ett metanmolekyl og to oksygenmolekyler

Antall atomer av hvert slag:

C: 1

H: 4

O: 2 · 2 = 4 reagerer og danner

CO2 + 2H2O ett molekyl karbondioksid og to vannmolekyler Antall atomer av hvert slag: I reaksjonslikningen viser indekstallene bak atomsymbolet antallet atomer av hver type i et molekyl, mens et tall foran molekylformelen viser antallet molekyler. → Vurderingseksemplar C : 1 H: 2 · 2 = 4 O: 2 + 2 · 1 = 4

Her ser du fotosynteselikningen balansert: 6 CO2 + 6 H20 → C6H12O6 + 6 O2 Den viser at det er like mange atomer av hver type på begge sider av reaksjonspila. Sekstallet foran CO2 viser altså at det må være seks ganger så mange karbondioksidmolekyler på venstre side som det er glukosemolekyler på høyre side for at reaksjonslikningen skal være i balanse.

Finn ut Bare en av reaksjonslikningene nedenfor er balansert – finn ut hvilken. Reaksjonslikningene som ikke er balanserte, kan du skrive på nytt og prøve å sette på riktig antall molekyler slik at likningene blir balanserte. H2 + O2 → H2O Ca + F2 → CaF2 CO2 + H2O → C6H12O6 + O2 H2 + N2 → NH3

Når en reaksjonslikning er balansert, forteller den hvor mye det er av de ulike stoffene i forhold til hverandre. Dette er det nyttig å vite for eksempel når vi skal beregne hvor mye som trengs av ulike kjemikalier for å lage en kjemisk forbindelse. Reaksjonslikninger kan også brukes i modeller for å forutsi hva som kan skje – for eksempel i en klimamodell. Med de riktige reaksjonslikningene kan man blant annet beregne hvor mye CO2 som slipper ut i atmosfæren når vi brenner olje og gass, og hva som vil skje med pH i havet når stadig mer CO2 i lufta reagerer med havvannet. Massen bevares i kjemiske reaksjoner I noen tilfeller ser det ut som om stoffer blir borte i reaksjoner – det kan være en saltkrystall som løser seg i vann, eller et stearinlys som brenner opp. I virkeligheten har ingenting forsvunnet, bare blitt omdannet – saltkrystallen til ioner i vannløsningen, stearinlyset til fargeløs gass. Vurderingseksemplar

Tenk etter ...

Tenk over all maten du har spist i løpet av livet – hvor mye har blitt til en del av deg? Og hvor har det blitt av resten?

Når et stearinlys brenner, reagerer stearin med oksygen i lufta, og det blir dannet karbondioksid og vanndamp. Tenk deg at vi kunne veie stearinen og oksygengassen som reagerer. Da ville vi finne massen av alle atomene som stearinen og oksygenet består av. Tenk deg videre at vi kunne veie alt som ble dannet i reaksjonen, og dermed finne massen av alle atomene i vannet og karbondioksidgassen. Det vi veier da, er faktisk akkurat de samme atomene en gang til, bare satt sammen på nye måter. Vi ville derfor oppdaget at den

totale massen av stearin og oksygengass var lik den totale massen av karbondioksid og vann. Dette gjelder alle kjemiske reaksjoner. Massen til stoffene som reagerer, er lik massen til stoffene som dannes – den totale massen er bevart.

I en kjemisk reaksjon kan atomer verken oppstå eller forsvinne, bare kombineres på nye måter. Derfor har vi like mange atomer av hvert slag på hver side av reaksjonspila. Og fordi hvert atom har en bestemt masse, må også massen til stoffene som reagerer, være lik massen av stoffene som dannes i reaksjonen. Det er dette som menes med Når hydrogen reagerer med oksygen, blir det dannet vann. Massen av hydrogen og oksygen til sammen vil være lik massen av vannet som blir dannet i reaksjonen.Vurderingseksemplar massebevaring i kjemiske reaksjoner. Hva leste du nå? 1 Hva forteller en kjemisk formel? 2 Hvordan kan vi se om en reaksjonslikning er balansert? 3 Hva betyr det at massen bevares i en kjemisk reaksjon?