Zijn moleculen vuurvast?

Turend naar de open haard vroeg André Snoeijer uit Gouda zich af of de elementen waaruit hout is opgebouwd, de moleculen en de nog kleinere bouwsteentjes daarvan (neutronen, protonen en elektronen), kunnen verbranden. Of zijn moleculen vuurvast?

„Als hout verbrandt, lijkt het alsof je niets meer over hebt, omdat je niets meer ziet, maar toch is dat niet zo”, legt Emiel de Kleijn, projectleider Nieuwe Scheikunde in het middelbare onderwijs, uit. „De moleculen in hout bevatten hoofdzakelijk de elementen koolstof, waterstof en zuurstof. Wanneer hout brandt, ontstaat een chemische reactie tussen de houtmoleculen en zuurstof. Dit levert koolstofdioxidegas en waterdamp op – in lijn met de wetten van behoud van elementen, atomen en massa.”

„Als hout volledig verbrandt, blijft alleen ‘potas’ over als zichtbare restant”, zo legt professor Alex van Herk van de Faculteit Scheikundige Technologie aan de Technische Universiteit Eindhoven, uit. „De andere moleculen zijn niet verdwenen, de ordening van die moleculen is alleen veranderd in de chemische reactie door de verhitting.”

Soms worden atomen, de bouwstenen van moleculen die zelf weer bestaan uit nog kleinere elementaire deeltjes zoals neutronen, wel vernietigd. In een kernreactor bijvoorbeeld, of explosiever: in een atoombom of in de zon.

In een kernreactor wordt energie gewonnen uit verrijkt uranium door het splijten van de uraniumatomen. Vrij bewegende neutronen botsen in de reactor tegen de atomen aan die uiteen vallen. Daarbij komen enkele nieuwe neutronen vrij en deze botsen weer tegen andere uraniumatomen aan. Zo ontstaat in de reactor een kettingreactie die warmte oplevert en radioactieve straling. Een klein deel van de massa van de uraniumatomen wordt hierbij omgezet in energie.

Heel weinig massa levert zo heel veel energie op, volgens de bekende formule van Albert Einstein E= mc2, ofwel de vrijgekomen energie (E) is gelijk aan de massa (m) maal het kwadraat van de lichtsnelheid (c), afgerond 300.000 kilometer per seconde. Conclusie: geen zaken om over te mijmeren bij een knisperend haardvuurtje.

Hilde van Halm

    • Hilde van Halm