Kemisk reaktion med vatten
En kemisk reaktion är när ett eller flera ämnen omvandlas till ett eller flera andra ämnen.
Kemiska reaktioner
Detta sker genom att de intramolekylära bindningarna inom ämnena förändras, så att nya bindningar bildas och gamla bryts. Kemiska reaktioner kan se ut på massvis med sätt. För att beskriva kemiska reaktioner använder kemister ofta så kallade reaktionsformler. Dessa kommer du att lära dig ställa upp och tolka om du läser kemi på gymnasiet, men även inom högstadiekemin är det bra att ha lite koll på dem. I den här artikeln får du därför grundläggande genomgång.
Reaktionen som vi beskrev i förra artikeln kan beskrivas med ord. Ett smidigare sätt är att använda en så kallad reaktionsformel , som i detta fall skulle bli. Som du ser skriver man reaktanterna till vänster och produkterna till höger den inbördes ordningen spelar dock ingen roll. Pilen visar att det sker en kemisk reaktion. På detta sätt blir det genast mycket tydligare och betydligt mer lättöverskådligt.
Vi ser vad vi hade från början och vad vi har efter reaktionen. Oftast använder man inte ord när man skriver en reaktionsformel utan i stället ämnenas summaformler läs mer om sådana under Formler och modeller. Vätgas skrivs som bekant som H 2 , syrgas som O 2 och vatten som H 2 O. Reaktionsformeln kan alltså skrivas om till. Strecket över reaktionspilen visar dock att formeln inte riktigt är färdig.
Som vi tidigare har konstaterat försvinner eller nybildas inga atomer vid en kemisk reaktion. Men om vi tittar närmare på vår formel ser vi att det inte alls är lika många atomer på båda sidor om pilen — till vänster har vi två syreatomer medan vi till höger bara har en. Som det ser ut nu verkar en syreatom har försvunnit någonstans på vägen, vilket förstås inte kan vara fallet. För att en reaktionsformel ska ge en korrekt bild av vad som händer vid reaktionen måste man ibland balansera den.
En koefficient är som en faktor i matematiken och innebär att man gör en multiplikation. I vår formel behöver vi ha dubbelt så många vattenmolekyler på höger sida för att antalet syreatomer ska rätt.
Reaktionsformler
Eftersom varje vattenmolekyl innehåller två väteatomer och en syreatom, motsvarar 2H 2 O fyra väteatomer och två syreatomer totalt. Nu stämmer antalet syreatomer — två till vänster och två till höger. Men nu antalet väteatomer fel — för att formeln ska stämma behöver vi dubblera antalet vätgasmolekyler till vänster, än en gång med hjälp av koefficienten 2. På så vis får vi fyra väteatomer till vänster och fyra till höger.
Sådär, nu stämmer vår reaktionsformel. Räknar vi efter har vi fyra väteatomer och två syreatomer till vänster och lika många till höger. Alltså kan vi plocka bort strecket över reaktionspilen, så att vi får. I vår formel visar vi att det för varje syrgasmolekyl går åt två vätgasmolekyler. Vi ser också att vi med hjälp av en syrgasmolekyl kan bilda två vattenmolekyler. Denna typ av samband som man kan läsa ut ur en reaktionsformel har kemister stor nytta av i sitt arbete, även om det är lite överkurs för högstadiet.
I följande figur visas vad de olika delarna av en reaktionsformel kallas. Märk väl skillnaden mellan en koefficient och en indexsiffra. Koefficienten anger antalet molekyler eller atomer medan en indexsiffra visar att atomerna sitter ihop. Det är med andra ord stor skillnad på H 2 och 2H. När du balanserar en reaktionsformel blir det alltså helt fel om du börjar ändra indexsiffrorna. Med följande uppgifter kan du testa dina kunskaper om reaktionsformler.
Vissa av frågorna är ganska svåra, men det viktigaste är inte att du klarar frågan utan att du efter att ha läst svaret förstår principen. När etanol brinner reagerar det med syrgas och bildar koldioxid och vatten. Skriv en reaktionsformel där du använder ord och alltså inte summaformler. Alltså motsvarar tre syrgasmolekyler sex vattenmolekyler. Det bildas med andra ord lika många vattenmolekyler som det går åt vätgasmolekyler.
Rätt svar är alltså fyra vattenmolekyler. Vilken av nedanstående reaktionsformler beskriver reaktionen korrekt? Reaktion a kan vi direkt utesluta.