Beispiele für chemische Reaktionen im Alltag
Chemische Reaktionen finden überall auf der Welt statt, nicht nur in einem Chemielabor. Hier sind 20 Beispiele für chemische Reaktionen im Alltag und ein genauerer Blick auf das, was auf molekularer Ebene passiert.
So erkennen Sie eine chemische Reaktion
Der erste Schritt, um chemische Reaktionen in der Welt um Sie herum zu erkennen, besteht darin, zu identifizieren, wann eine Reaktion stattfindet. Chemische Reaktionen verursachen chemische Veränderungen. Mit anderen Worten, Substanzen interagieren und bilden neue Produkte. Nicht jede Veränderung der Materie ist eine chemische Reaktion. Zum Beispiel sind das Schmelzen von Eis, das Zerreißen eines Blattes Papier in Streifen und das Auflösen von Zucker in Wasser physikalische Veränderungen, die die chemische Identität der Materie nicht verändern.
Hier sind einige Anzeichen einer chemischen Reaktion. Wenn mehr als ein Zeichen vorhanden ist, ist es so, als wäre eine Reaktion aufgetreten:
- Temperaturänderung
- Farbänderung
- Geruch
- Blasenbildung oder Gasproduktion
- Bildung eines Feststoffs, der als Niederschlag bezeichnet wird, wenn Flüssigkeiten gemischt werden
20 Beispiele für chemische Reaktionen im Alltag
Hier sind einige allgemeine Beispiele für chemische Reaktionen im täglichen Leben:
- Verbrennung
- Photosynthese
- Aerobe Zellatmung
- Anaerobe Atmung (einschließlich Fermentation)
- Oxidation (einschließlich Rost)
- Metathesereaktionen (wie Backpulver und Essig)
- Elektrochemie (einschließlich chemischer Batterien)
- Verdauung
- Seifen- und Waschmittelreaktionen
- Säure-Base-Reaktionen
- Kochen
- Feuerwerk
- Verrottung von Lebensmitteln
- Galvanisieren von Metallen
- Desinfektion von Oberflächen und Kontaktlinsen
- Drogen
- Bleichen
- Haarfarbe
- Blätter ändern der Farbe mit Jahreszeiten
- Salz hält Eis von Straßen fern und hilft beim Einfrieren von Eiscreme
Ein genauerer Blick auf chemische Reaktionen im täglichen Leben
Hier sehen Sie einige alltägliche Reaktionen sowie einige chemische Gleichungen genauer.
Verbrennung
Sie erleben Verbrennungsreaktionen, wenn Sie ein Streichholz schlagen, eine Kerze anzünden, ein Lagerfeuer machen oder einen Grill anzünden. In einer Verbrennungsreaktion reagiert ein Brennstoff mit Sauerstoff aus Luft, um Wasser und Kohlendioxid zu erzeugen. Hier ist die Reaktion für die Verbrennung von Propan, einem Kraftstoff, der in Gasgrills und einigen Kaminen verwendet wird:
C3H8 + 5O2 → 4H2O + 3CO2 + Energie
Photosynthese
Pflanzen verwenden eine chemische Reaktion namens Photosynthese, um Kohlendioxid und Wasser in Nahrung (Glukose) und Sauerstoff umzuwandeln. Es ist eine Schlüsselreaktion, weil es Sauerstoff erzeugt und Nahrung für Pflanzen und Tiere liefert. Die gesamte chemische Reaktion für die Photosynthese ist:
6 CO2 + 6 H2O + 6 → C6H12O6 + 6 O2
Aerobe Zellatmung
Tiere nutzen den von Pflanzen bereitgestellten Sauerstoff, um im Wesentlichen die umgekehrte Reaktion der Photosynthese durchzuführen, um Energie für Zellen zu gewinnen. Die aerobe Atmung reagiert Glukose und Sauerstoff zu Wasser und chemischer Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP). Hier ist die Gesamtgleichung für die aerobe Zellatmung:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energie (36 ATP)
Anaerobe Zellatmung
Organismen haben auch Möglichkeiten, Energie ohne Sauerstoff zu erhalten. Menschen nutzen die anaerobe Atmung während intensiver oder längerer körperlicher Betätigung, um den Muskelzellen genügend Energie zuzuführen. Hefe und Bakterien verwenden anerobe Atmung in Form von Fermentation, um alltägliche Produkte wie Wein, Essig, Joghurt, Brot, Käse und Bier herzustellen. Die Gleichung für eine Form der aneroben Atmung lautet:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Energie
Oxidation
Rost, Grünspan und Anlaufen sind Beispiele für häufige Oxidationsreaktionen. Wenn Eisen rostet, ändert es Farbe und Textur, um eine Flockenbeschichtung namens Rost zu bilden. Die Reaktion gibt auch Wärme ab, aber sie tritt normalerweise zu langsam auf, als dass dies bemerkbar wäre. Hier ist die chemische Gleichung für das Rosten von Eisen:
Fe + O2 + H2O → Fe2O3. XH2O
Elektrochemie
Elektrochemische Reaktionen sind Redoxreaktionen (Oxidation und Reduktion), die chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Die Art der Reaktion hängt von der Batterie ab. Spontane Reaktionen treten in galvanischen Zellen auf, während nicht-spontane Reaktionen in elektrolytischen Zellen stattfinden.
Verdauung
Verdauung ist ein komplexer Prozess, der Tausende von chemischen Reaktionen beinhaltet. Wenn Sie Nahrung in den Mund nehmen, zersetzen Wasser und das Enzym Amylase Zucker und andere Kohlenhydrate in einfachere Moleküle. Salzsäure und Enzyme bauen Proteine in Ihrem Magen ab. In den Dünndarm freigesetztes Natriumbicarbonat neutralisiert die Säure und schützt den Verdauungstrakt vor der Auflösung.
Seifen- und Waschmittelreaktionen
Das Händewaschen mit Wasser ist keine chemische Reaktion, da Schmutz nur mechanisch weggespült wird. Wenn Sie Seife oder Reinigungsmittel hinzufügen, treten chemische Reaktionen auf, die Fett emulgieren und die Oberflächenspannung verringern, sodass Sie öligen Schmutz entfernen können. Noch mehr Reaktionen treten in Waschmitteln auf, die Enzyme enthalten können, um Proteine und Bleichmittel auseinander zu brechen, um zu verhindern, dass Kleidung schmuddelig aussieht.
Kochen
Das Mischen von trockenen Zutaten führt normalerweise nicht zu einer chemischen Reaktion. Das Hinzufügen eines flüssigen Inhaltsstoffs führt jedoch häufig zu einer Reaktion. Kochen mit Hitze verursacht auch Reaktionen. Das Mischen von Mehl, Zucker und Salz ist keine chemische Reaktion. Ebenso wenig wird Öl und Essig gemischt. Das Kochen eines Eies ist eine chemische Reaktion, da Wärme Proteine im Eiweiß polymerisiert, während Wasserstoff und Schwefel im Eigelb unter Bildung von Schwefelwasserstoffgas reagieren können. Wenn Sie Zucker erhitzen, tritt eine Reaktion namens Karmelisierung auf. Wenn Sie Fleisch erhitzen, bräunt es aufgrund der Maillard-Reaktion. Backwaren steigen aufgrund von Kohlendioxidblasen auf, die durch die Reaktion zwischen Backpulver oder Soda und flüssigen Zutaten gebildet werden.
Säure-Base-Reaktionen
Säure-Base-Reaktionen treten immer dann auf, wenn Sie eine Säure (z., Zitronensaft, Essig, Salzsäure, Batteriesäure, Kohlensäure aus kohlensäurehaltigen Getränken) mit einer Base (z.B. Backpulver, Ammoniak, Lauge). Ein gutes Beispiel für eine Säure-Base-Reaktion ist die Reaktion zwischen Backpulver und Essig unter Bildung von Natriumacetat, Wasser und Kohlendioxidgas:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Im Allgemeinen erzeugt eine Reaktion zwischen einer Säure und einer Base ein Salz und Wasser. Wenn Sie beispielsweise Salzsäure (HCl) und Lauge (NaOH) reagieren, erhalten Sie Speisesalz (NaCl) und Wasser (H2O):
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Bei dieser Reaktion bilden zwei klare Flüssigkeiten eine weitere klare Flüssigkeit, aber man kann sagen, dass eine Reaktion auftritt, weil sie viel Wärme freisetzt.