Reacties

Leerdoelen

•je kunt substitutie- en additiereacties uitleggen en herkennen

•je kunt verschillende methoden voor de productie van ethanol beschrijven

•je kunt de rol van broom als reagens op dubbele bindingen uitleggen

Substitutiereacties

Een substitutiereactie is een chemische reactie waarbij een atoom of atoomgroep in een koolstofverbinding wordt vervangen door een ander atoom of atoomgroep. Deze reacties verlopen alleen in aanwezigheid van UV-licht, wat betekent dat ze endotherm zijn en energie nodig hebben om te voltrekken.

Voorbeeld: chloorethaan

Chloorethaan (CH_3CH_2ClCH_3CH_{\placeholder{}}ClCH_3CHClCH_3CH2ClCH_{\placeholder{}}CH2ClCHCH2Cl) kan worden gemaakt door een substitutiereactie van ethaan met chloor (Cl_2Cl_{\placeholder{}}Cl). Hierbij wordt een waterstofatoom vervangen door een chlooratoom, wat resulteert in de vorming van chloorethaan en waterstofchloride (HCl).

Isomerie

Bij substitutiereacties kunnen isomeren ontstaan, wat betekent dat er verschillende structuurformules mogelijk zijn met dezelfde molecuulformule. Bijvoorbeeld, bij de reactie van propaan met chloor kunnen zowel 1-chloorpropaan als 2-chloorpropaan ontstaan.

Additiereacties

Een additiereactie vindt plaats bij alkenen, waarbij de dubbele binding tussen koolstofatomen openklapt en nieuwe atomen of groepen worden toegevoegd. Dit resulteert in de vorming van een enkele binding.

Voorbeeld: chloorethaan

Chloorethaan kan ook worden gemaakt door een additiereactie van etheen met waterstofchloride (). De dubbele binding in etheen klapt open, waardoor H en Cl aan de koolstofatomen worden toegevoegd.

Andere additiereacties

1,2-dichloorethaan: etheen reageert met Cl₂ om 1,2-dichloorethaan te vormen.

Ethanol: Etheen reageert met water (H₂O) om ethanol te vormen. Dit is een voorbeeld van de additie van water aan een alkeen, wat resulteert in een alkanol.

Productie van ethanol

Ethanol kan ook worden geproduceerd door de vergisting van glucose (C_6H_{12}O_6C_6H_{12}O_{\placeholder{}}C_6H_{12}OC_6H_{12}O6C_6H_1O6C_6H_{\placeholder{}}O6C_6HO6C_6H1O6C_6H12O6C_{\placeholder{}}H12O6CH12O6) met behulp van enzymen in gist. Dit proces zet glucose om in ethanol (C_2H_5OHC_2H_{\placeholder{}}OHC_2HOHC_2H5OHC_{\placeholder{}}H5OHCH5OH) en koolstofdioxide (CO₂).

Broom als reagens

Broom is een reagens dat wordt gebruikt om dubbele bindingen tussen koolstofatomen aan te tonen. Een oplossing van broom in water is geelbruin. Bij een reactie met een onverzadigde verbinding addeert het broom aan de dubbele binding, waardoor de oplossing kleurloos wordt.