Reactievergelijkingen

Reactievergelijkingen stap voor stap

Reactievergelijkingen zijn de manier waarop scheikundigen een reactie in symbolen en formules vastleggen. Ze laten zien welke stoffen met elkaar reageren (de beginstoffen) en welke stoffen er gevormd worden (de reactieproducten). Toch kan het soms lastig zijn om precies te begrijpen hoe je een reactievergelijking opstelt en in balans brengt. Aan de hand van drie voorbeeldvragen gaan we dit stap voor stap duidelijk maken.

Vraag 1

Hoe ziet een simpele reactievergelijking eruit, en hoe stel je die op?

Uitwerking:

Stel je voor dat je een kaars aansteekt. In een kaars zit was, en dat is opgebouwd uit koolstof (C) en waterstof (H). Wanneer de kaars brandt, reageert de was met zuurstof (O$_2$) uit de lucht. Daarbij ontstaan koolstofdioxide (CO$_2$) en water (H$_2$O).

De reactievergelijking is dan:

Dit is een heel simpel voorbeeld, want er is één koolstofatoom en dat reageert met één zuurstofmolecuul om één koolstofdioxidemolecuul te vormen. Alles klopt meteen: het aantal C- en O-atomen is hetzelfde links en rechts. Dit heet een gebalanceerde vergelijking.

Conclusie: Een eenvoudige reactie stel je op door eerst goed te kijken: welke stoffen reageren, en welke stoffen ontstaan er? Daarna controleer je of de aantallen atomen aan beide kanten gelijk zijn.

Vraag 2

Hoe breng je een moeilijkere reactie in balans?

Uitwerking:

Soms zijn reacties niet vanzelf in balans. Neem bijvoorbeeld de verbranding van methaan (CH$_4$), een gas dat ook in aardgas zit. Methaan reageert met zuurstof en er ontstaan koolstofdioxide en water. De ongebalanceerde vergelijking ziet er zo uit:

Nu moeten we stap voor stap kijken of de atomen kloppen:

• Links hebben we 1 C-atoom en rechts ook 1 C-atoom. Dit klopt dus.
• Links hebben we 4 H-atomen (in CH$_4$), rechts hebben we er 2 in H$_2$O. Dat is niet in balans. Als we rechts een 2 voor H$_2$O zetten, hebben we 4 H-atomen aan beide kanten.
• Nu bekijken we de zuurstof: links hebben we O$_2$, dus 2 atomen. Rechts hebben we 2 in CO$_2$ en 2 in 2H$_2$O, samen dus 4 atomen. Dat klopt nog niet. Zet daarom links een 2 voor O$_2$, dan hebben we 4 zuurstofatomen links en 4 rechts.

De juiste vergelijking is dus:

Conclusie: Een reactievergelijking breng je in balans door stap voor stap te tellen hoeveel atomen er aan elke kant voorkomen. Met wat uitproberen (trial-and-error) zorg je ervoor dat de aantallen gelijk worden.

Vraag 3

Hoe stel je zelf een reactievergelijking op aan de hand van een verhaal?

Uitwerking:

Stel dat je een stukje ijzer buiten laat liggen in de regen. Na een tijdje begint het ijzer te roesten. Wat gebeurt er dan eigenlijk?

Het ijzer reageert met zuurstof uit de lucht en water. Hierbij ontstaat ijzer(III)oxide (Fe$_2$O$_3$), het bekende roest. De eerste stap is om de stoffen op te schrijven:

Maar dit is nog niet in balans. We tellen:

• Links 1 Fe, rechts 2 Fe. Zet daarom links een 2 voor Fe.
• Nu hebben we links 2 Fe en rechts ook 2 Fe. Dat klopt.
• Links hebben we O$_2$, dus 2 O-atomen. Rechts hebben we 3 O-atomen. Dit klopt niet.
• Om dit goed te krijgen, moeten we links en rechts de juiste verhoudingen kiezen. Zet links 3 O$_2$ en rechts 2 Fe$_2$O$_3$. Dan hebben we 6 O-atomen aan beide kanten en 4 Fe-atomen aan beide kanten.

De gebalanceerde vergelijking wordt dus:

Conclusie: Uit een verhaal kun je zelf een vergelijking opstellen door de begin- en eindstoffen te bedenken. Daarna breng je de vergelijking netjes in balans door te tellen en de juiste verhoudingen te kiezen.

Samenvatting

Reactievergelijkingen beschrijven wat er met stoffen gebeurt tijdens een reactie. Het maakt niet uit of de reactie simpel of complex is, de regels zijn altijd hetzelfde:

• Noteer eerst de begin- en eindstoffen.
• Zorg dat de vergelijking in balans is: links en rechts evenveel atomen van elke soort.
• Noteer alleen de stoffen die echt meedoen aan de reactie.
• Gebruik eventueel je BiNaS of naamgeving om de juiste formules te vinden.

Zo wordt een reactievergelijking een handig hulpmiddel om chemische processen overzichtelijk weer te geven.