Kemiallinen reaktio on prosessi, jossa aineet muuttuvat toisiksi aineiksi. Ihminen hyödyntää kemiallisia reaktioita moni tavoin. Puun, öljyn ja maakaasun palaminen ovat orgaanisia reaktioita, jotka tuottavat runsaasti energiaa valona ja lämpönä. Kemiallinen reaktio sitoo tai vapauttaa lähes aina lämpöenergiaa.
Tietolaatikko
Opetussuunnitelman mukaiset kurssin tavoitteet ovat, että opiskelija
- ymmärtää kemiallisen reaktion tapahtumiseen vaikuttavia tekijöitä sekä niiden merkityksen elinympäristössä (teollisuus)
- ymmärtää energian sitoutumisen ja vapautumisen kemiallisissa reaktioissa sekä niiden merkityksen yhteiskunnassa
- osaa kirjoittaa reaktioyhtälöitä ja käsitellä reaktioita matemaattisesti
- osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen reaktioihin, reaktionopeuteen ja -mekanismeihin liittyviä ilmiöitä.
Stoikiometria on kemian osa-alue, joka tutkii aineiden määriä, niiden suhteita sekä näiden muuttumista kemiallisissa reaktioissa. Sitä käytetään kemiallisten reaktioiden tasapainottamiseen ja reaktion aineiden määrien laskemiseen sekä muuntamiseen. Kaasujen yleinen tilanyhtälö on yhtälö, joka asettaa riippuvuuden paineen, tilavuuden ja lämpötilan välille. Esimerkiksi kovalla pakkasella polkupyörän rengas tuntuu tyhjältä, sillä kaasun tilavuus pienenee lämpötilan laskiessa.
Kemialliseen reaktioon kuluva aika vaihtelee; on hyvin nopeita ja hitaita reaktioita. Esimerkiksi ilotulitteen räjähdys tapahtuu silmänräpäyksessä, kun vastaavasti polkupyörän ruostuminen kestää vuosia. Reaktionopeuteen voidaan vaikuttaa mm. lämpötilaa muuttamalla, sekoittamisella, hienontamisella, pitoisuutta muuttamalla ja katalyyteillä.
Ammoniumnitraatti
Lannoitteena käytettävä ammoniumnitraatti muodostetaan ammoniakkikaasusta ja typpihaposta.
Maanviljelijät käyttävät lannoitteena ammoniumnitraattia, joka lisää maan typpipitoisuutta. Ammoniumnitraatti muodostetaan ammoniakkikaasusta ja typpihaposta. Ammoniakki muodostetaan teollisesti typestä ja vedystä. Typpihappoa syntyy, kun ammoniakkikaasua hapotetaan teollisesti. Ammoniakkikaasu reagoi ilman kanssa, jolloin syntyy typpimonoksidia ja vettä. Platinaa käytetään tässä prosessissa katalyyttinä. Typpimonoksidi reagoi edelleen ilman kanssa, jolloin syntyy typpioksidia ja vettä. Syntyy edelleen typpihappoliuosta. Kun typpihappo ja ammoniakkiliuos reagoivat keskenään, syntyy lopulta valkoista ammoniumnitraattia.
Happosade
Happosateden syntyminen on esimerkki epäorgaanisesta reaktiosta. Siinä typpi- ja rikkioksidit tarttuvat sadepisaroihin ja satavat maahan. Happosade on typpioksidien ja rikkioksidien vaikutuksesta syntyvä ilmiö. Typpi- ja rikkioksidit tarttuvat sadepisaroihin ja satavat maahan. Vaikutukset vaihtelevat eri paikoissa.
Kemialliseen reaktioon kuluva aika vaihtelee; on hyvin nopeita ja hitaita reaktioita. Esimerkiksi ilotulitteen räjähdys tapahtuu silmänräpäyksessä, kun vastaavasti polkupyörän ruostuminen kestää vuosia. Reaktionopeuteen voidaan vaikuttaa mm. lämpötilaa muuttamalla, sekoittamisella, hienontamisella, pitoisuutta muuttamalla ja katalyyteillä.
Paperin valkaisu
Prosessipäällikkö Juha Piironen kertoo ,että paperin valkaisun tarkoituksena on nostaa massan vaaleutta. Puuaine koostuu selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä. Tutkimusjohtaja Kristiina Poppius-Levlin kertoo kahdesta erilaisesta valkaisumenetelmästä. On olemassa ligniiniä säästävää ja ligniiniä poistavaa valkaisua.
Vedenpuhdistus
Käyttökemisti Tommi Fred (Helsingin vesi) kertoo vedenpuhdistuksen eri vaiheista ja niissä tapahtuvista reaktioista. Videolla on kerrottu veden esi-ilmastamisesta, fosforin poistosta, biologisesta puhdistuksesta, typen poistosta ja jälkiselkeytyksestä. Näiden vaiheiden jälkeen puhdas vesi lasketaan mereen.
