In einem vorherigen Kapitel haben wir den Unterschied zwischen einem physikalischen Vorgang und einem chemischen Vorgang (= chemische Reaktion) kennengelernt. Oft sprechen wir im Alltag aber auch von Chemikalien in Haushaltsmitteln oder von alltäglichen chemischen Reaktionen. Nachfolgen sehen wir uns ein paar bekannte chemische Reaktionen im Alltag an.
Fotosynthese:
Auf chemischen Reaktionen basiert unser ganzes Leben. So werden beispielsweise lebensnotwendige Stoffe durch chemische Reaktionen gebildet. Einer dieser Stoffe ist Sauerstoff, der im Rahmen der Fotosynthese gebildet wird. Bei der Fotosynthesereaktion wird aus Kohlenstoffdioxid und Wasser (mit Hilfe von Sonnenlicht und Chlorophyll) Glucose und Sauerstoff als Reaktionsprodukte gebildet.
Zellatmung:
Die Atmung bzw. Zellatmung ist ebenfalls eine lebensnotwendige chemische Reaktion im Alltag. Die Atmung ist im Grunde die Umkehrreaktion der Fotosynthese. Dabei reagieren Sauerstoff und Glucose zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Die (Zell)atmung ist deshalb für den menschlichen Mechanismus lebensnotwendig, da bei dieser Reaktion Energie freigesetzt,die im menschlichen Organismus in Form von ATP (der Energieträger bei Lebewesen) gespeichert wird (Adenosindiphopshat + Phosphat + Energie => Adenosintriphosphat)
Essigreiniger
Eine bekannte chemische Reaktion aus dem Alltag ist die Anwendung eines Essigreinigers. Der Essigreiniger dient dabei zur Entfernung von Kalk, der beispielsweise mit Wasser nicht entfernt werden kann. Der Essigreiniger “spült” nicht nur den Kalk (Calciumcarbonat) “weg”, sondern es kommt zwischen dem Essigreiniger und dem Kalk zu einer chemischen Reaktion (wie wir später kennenlernen werden, ist die Reaktion von Essig und Kalk eine typische Säure-Base-Reaktion). Dabei reagieren der Essig mit dem Kalk (Calciumcarbonat), wobei im ersten Reaktionsschritt wasserlösliche Hydrogencarbonate entstehen, die dann in zweiten Schritt zu Wasser und Kohlenstoffdioxid reagieren. Dies ist auch der Grund, warum wir bei der Reaktion eines Essigreinigers (Kalkreiniger) mit Kalk ein Aufschäumen beobachten. Bei der Reaktion bildet sich u.a. auch Kohlenstoffdioxid, das gasförmig durch das flüssige Reaktionsgemisch nach oben steigt,
Backpulver
Backpulver kennen wir aus dem täglichen Gebrauch in der Küche. Das Backpulver ist ein typisches “Treibmittel”, die treibende Wirkung von Backpulver basiert auf einer chemischen Reaktion. Das Backpulver für Lebensmittel ist eine Mischung aus Natriumhydrogencarbonat (umgangssprachlich als Natron bezeichnet) und einem Säuerungsmittel und einem Trennmittel. Durch Hitze und Wasser (Feuchtigkeit) reagiert das Natron mit einer Säure, wobei sich das Kohlenstoffdioxid bildet. Das Kohlenstoffdioxid treibt im Teig in Form von Gasbläschen nach oben und lockert den Teig auf.
Eine chemische Reaktion ist ein Prozess, bei dem eine oder mehrere Substanzen, die sogenannten Ausgangsstoffe, in eine oder mehrere neue Substanzen, die Produkte, umgewandelt werden.
Eine chemische Gleichung wird in der Form von Reaktanten (links der Gleichung) -> Produkte (rechts der Gleichung) repräsentiert, wobei das Symbol ‘->’ den Prozess der Reaktion darstellt.
Oxidation ist ein Prozess, bei dem ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen verliert, während Reduktion ein Prozess ist, bei dem ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen gewinnt.
Die Vergärung von Trauben zu Wein ist ein Beispiel für eine chemische Reaktion, die im Alltag auftritt.
Die Farbänderung der Blätter im Herbst ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion. Während des Sommers sorgen Chlorophyllmoleküle für die grüne Farbe der Blätter. Im Herbst wird das Chlorophyll abgebaut und andere Pigmente werden sichtbar.
Wenn man einen Apfel schneidet und ihn an der Luft liegen lässt, reagiert das darin enthaltene Eisen in Gegenwart von Sauerstoff und Wasser – eine Oxidationsreaktion geschieht. Dies führt zu einer braunen Verfärbung des Apfels.
Essigsäure ist eine schwache Säure, die häufig in Haushaltsreinigern und Lebensmitteln zu finden ist. In Lebensmitteln wird sie oft als Konservierungsmittel verwendet, z.B. in Pickles und Ketchup.
Eine Batterie arbeitet aufgrund chemischer Reaktionen, die in den einzelnen Zellen ablaufen, wobei die Energie aus diesen Reaktionen in elektrische Energie umgewandelt wird.
Bei der Herstellung von Marmelade reagiert Zucker mit der Fruchtsäure unter Hitze. Dadurch wird Wasser entzogen und es entsteht ein Gel-artiges Produkt, die Marmelade.
Beim Kochen und Backen spielen chemische Reaktionen eine wesentliche Rolle. Beispielsweise reagieren beim Backen das Backpulver (eine Base) und die Säure unter Bildung von CO2-Gas, welches dazu führt, dass der Teig aufgeht.