Mystisk naturfagsprøve PDF

Hva er en kjemisk reaksjon? En kjemisk reaksjon er en prosess hvor atomer/molekyler/stoffer, kalt reaktanter eller utgangsstoffer, går sammen og danner nye stoffer/molekyler, kalt produkter. Dette skjer når bindingene mellom atomene ødelegges, og atomene går sammen på nye måter og danner nye bindin...

Hva er en kjemisk reaksjon? En kjemisk reaksjon er en prosess hvor atomer/molekyler/stoffer, kalt reaktanter eller utgangsstoffer, går sammen og danner nye stoffer/molekyler, kalt produkter. Dette skjer når bindingene mellom atomene ødelegges, og atomene går sammen på nye måter og danner nye bindinger. Dette kjennetegnes ved endring i identiteten til stoffet, og observeres ved temperaturendringer, fargeskifte, gassdannelse (bobbler) og utfelling. Et eksempel på en kjemisk reaksjon er dette: 2H2 + O2 → 2H2O I denne kjemiske reaksjonen så ser vi at to hydrogenmolekyler og et oksygenmolekyl går sammen, og endres ved at et oksygenatom lager nye bindinger med to av hydrogenatomene. De inngår en kjemisk reaksjon. Kollisjonsmodellen Kollisjonsmodellen forteller oss hvorfor (og hvordan) stoffer inngår kjemiske reaksjoner. Den tar utgangspunktet i at alle molekyler og atomer er i konstant bevegelse, og derfor at de krasjer inn i hverandre stadig, noe som kan føre til en kjemisk reaksjon. Men for at dette skal skje, så må kollisjonen oppnå noen krav. Aktiveringsenergi er minimum energien som kreves av reaktantene for at de skal ødelegge bindingene og skape nye. Men hvor får de denne energien fra? Som jeg nevnte tidligere så er partikler i konstant bevegelse. Og når de er i konstant bevegelse, så produseres kinetisk energi uavhengig om bevegelsen er rotasjon eller bevegelse. Desto kjappere atomene beveger seg, desto mer kinetisk energi blir produsert, og desto mer energi får de for å overstige minimum aktiveringsenergi kravet, og det er større sannsynlighet for at de inngår i en kjemisk reaksjon. Men selv om de har nok energi, så kreves det en ting til. At de kolliderer på riktig vinkel, på riktig måte. Om feil deler av atomene eller molekylene treffer hverandre, så blir ikke nok energi overført, som ikke lar dem produsere nye bindinger. Masse bevaring i kjemiske reaksjoner I kjemiske reaksjoner blir ikke alle atomer omplassert og gjort om til et nytt stoff. Noen ganger bytter kun atomer plass, eller bare ett par elektroner, mens andre ganger, så er det en større reaksjon. Uansett hva slags reaksjon, så forsvinner eller dannes aldri atomer/masse. Alle utgangsstoffene blir omgjort til produktene på en eller annen måte, det er like atomer i produktet som i utgangstoffene. Dette kalles masse bevaring, og gjelder alltid. For eksempel, når man brenner ved kubber, så blir det jo sot igjen. Men, sotet veier ikke like mye som vedkubbene, så hvordan blir massen bevart? Vel, produktet av at vedkubbene brenner er ikke bare sotet, mange av atomene er nemlig omgjort til usynlige gasser som flyter opp i lufta. Så, hvis du klarte å fange og veie alle produktene, gassene og sotet, så vil det ha lik masse som utgangstoffene. Noen ganger kreves ikke mer energi enn det som allerede finnes i omgivelsene for å fyre en kjemisk reaksjon. Andre ganger må vi tilsette energi, vanligvis i form av varme, ild. Selv om det kreves energi for å starte opp en kjemisk reaksjon, frigjøres det energi når nye bindinger dannes, fordi da inngår atomene i en mer stabil fase, som slipper ut energi. Om denne energien er større enn det som kreves for å starte energien, vil den ekstra energien bli sluppet fri som varme, eksotermisk reaksjon kalles dette, og er en av mange reaksjoner som inngås inni cellene våre under cellerespirasjon, eller lys. Eksotermiske reaksjoner utnyttes også av peiser og batterier. Vi kan tilsette varme inn i reaksjoner som allerede har nok energi for å raske opp reaksjonen, ettersom varme får atomene til å bevege seg kjappere, som leder til høyere kinetisk energi ergo mer reaksjon. Derfor tar mat lengre tid å bederve i kjøleskapet (litt av grunnen ?????????). For at en kollisjon skal skje, så kreves tilgjengelighet mellom atomene. Er stoffene i gass- eller veskefase, så vil reaksjonen være større og gå kjappere fordi alle atomene er tilgjengelige for hverandre, i sammenligning med faste stoffer, hvor reaksjonen skjer kun på overflaten. Større overflate areal er lik kjappere reaksjon, som i finmalte pulver. Forbrennings reaksjoner forbrenningsreaksjoner skjer overalt. De ble brukt tusenvis av år siden da huleboerne begynte å fyre bål, og det er til og med grunnen til at vi lever. Forbrenningsreaksjoner er reaksjoner der oksygen reagerer med et annet stoff, og reaksjonen avgir energi i form av varme (eksotermisk reaksjon). Det trengs energi for å starte en slik reaksjon, gjerne i form av en gnist eller fyrstikker. Når reaksjonen er begynt, fortsetter den gjerne ved bruk av energien den selv produserer (som i bål, man kan bare hive på mer og mer ved). Fullstendig forbrenning....er en forbrennings reaksjon mellom oksygen og typisk et hydrokarbon-stoff, stoffer som kun inneholder hydrogen og karbon. Produktene av slike forbrenninger er CO2 og H2O(g). Om det inneholder en flamme, så er den observert som blå pgr den høye temperaturer og at sot biter ikke svever rundt og farger flammen. En slik reaksjonsligning (med propan) ser slik ut: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O Ufullstendige forbrenning I tilfellet av ufullstendig forbrenning, så er det ikke nok oksygen tilgjengelig for å fullstendig oksidere alle karbonatomene i hydrokarbonmolekylene. Det er ikke nok oksygenatomer for å skape gå sammen med alle karbonatomene. Dette leder til et ekstra produkt, nemlig sot, karbon i sin fullstendige og solide form. Sotet kan begynne å brenne og fly opp i flammen, som er en del av hvorfor den får sin ikoniske oransj-gule farge. Konsekvenser av ufullstendig forbrenninger Noen byer er preget med mye skadelig luftforurensing, og dette skyldes ufullstendig forbrenning. Ettersom ikke all hydrokarbonen er oksidert, så må karbonen finne på noe å gjøre med seg selv. Her kan det dannes farlige stoffer, som CO, et utrolig giftig stoff som kan føre til kvelning. Kullos. Sot blir også dannet som kan irritere lunger og føre til økt risiko for astma, og karbon kan inngå i kreftframkallende binding. Kollisjonsmodell (???) Fullstendig forbrenning Ufullstendig forbrenning Kjemiske ligninger, masse bevaring