Waarom ruikt regen zo lekker

• New lesson editor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Introduction

Een regenbui na een paar zomerse dagen ruikte heel lekker, maar hoe komt dat eigenlijk? Welke scheikunde zit daarachter? Deze les gaat over aerosolen en vluchtigheid, receptoren en gevoeligheid. En kunnen leerlingen toepassingen bedenken voor een stof waar onze neus zó enorm gevoelig voor is?

Instructions

Voorkennis van leerlingen

• De leerling kan structuurformules omzetten in molecuulformules.
• De leerling kan de vanderwaalsbining beschrijven.
• De leerling kan beschrijven wat de invloed van de vanderwaalsbinding is op het kookpunt van een stof.
• De leerling kan rekenen met de concepten ppm en ppb.

Voorbereiding van de docent

• Neem de les en de bijbehorende notities een keer door.

Leerdoelen/vaardigheden

• Leerlingen kunnen uitleggen waar de geur van regen vandaan komt;
• Leerlingen kunnen beschrijven waarom en hoe geosmine in de lucht en vervolgens in je neus terechtkomt;
• Leerlingen kunnen uitleggen waarom je al héél weinig geosmine kunt ruiken en waarom dat nuttig zou kunnen zijn.
• Leerlingen kunnen een extreem kleine concentratie uitdrukken in ppm en ppt.

Aansluiting curriculum

domein B, subdomein B3 (Bindingen en eigenschappen), en domein A, subdomein A12 (Redeneren in termen van structuur-eigenschappen). Daarnaast wordt geoefend met chemisch rekenen (C2), via het omrekenen van zeer kleine concentraties en het rekenen met concentratie en volume. De geur van regen vormt de context waarin leerlingen deze scheikundige concepten toepassen.

Feedback

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

ut.onl/docent4tu

Waarom ruikt regen zo lekker?

Een scheikundige speurtocht naar vluchtigheid en aerosolen

Informatie voor de docent

Benodigdheden

Iconen

Vergroot een afbeelding

Klik hier

Hotspot met meer informatie

Laptop voor elke leerling

Vooraf
Neem de les en de bijbehorende notities een keer door. De rekenopgaven kosten wat tijd; je kunt de les wat korten door deze opgaven over te slaan.

Rekenmachine voor elke leerling

Verander de iconen en tekst zodat deze slide aansluit bij de elementen die in jouw les voorkomen.

Navigeren door de les 

Lescode voor leerlingen 

Volledig scherm

• Toon bij student (niet beschikbaar in docentweergave)

• Nieuwe deelnemers toestaan

Aantal deelnemende leerlingen

Tussenstand

Namenrad/spinner

Informatie voor de docent

Toon bij docent

Let op! In het deelscherm 'docentweergave' kun je bij de opties niet 'toon bij student' aanvinken. 'Toon bij student' vind je wel onder de opties van het scherm dat je presenteert aan de klas.

Tussenstand

Check of de tussenstand uitstaat.

Na deze les...

• kun je uitleggen waar de geur van regen vandaan komt;

• kun je uitleggen wat 'vluchtig' betekent;

• kun je beschrijven waardoor en hoe geosmine in de lucht terechtkomt;

• kun je uitleggen waarom je al héél weinig geosmine kunt ruiken en waarom dat nuttig zou kunnen zijn.

• kun je een extreem kleine concentratie uitdrukken in ppm en ppb.

Leerdoelen

Regen na een droge periode....probeer te omschrijven wat je dan ruikt!

Vraag

Waarschijnlijk kent iedereen die sensatie wel: de geur van een verfrissende regenbui. Deze vraag heeft als doel om leerlingen te betrekken bij het onderwerp. Het is lastig om een geur te beschrijven. Er zijn geen goede of foute antwoorden (hoogstens flauwe). 

Maar wat ruik je eigenlijk?

Waar komt de geur van regen vandaan?

Vraag

A

planten

B

bacteriën

C

ozon

D

waterdamp

Er blijken meerdere antwoorden te zijn (zie verderop in deze les). Maar één stof speelt een belangrijke rol: geosmine. Deze stof wordt geproduceerd door bacteriën.

In de volgende dia wordt het molecuul geosmine geïntroduceerd via een vraag naar de molecuulformule aan de hand van de structuurformule.

• wordt gemaakt door bodembacteriën

• hoopt zich op in droge grond

• komt bij regen vrij

• heeft een sterke aardse geur

Maar dan moet geosmine nog vanuit de bodem in de lucht terechtkomen...

Geosmine

Hier zie je de structuurformule van geosmine.

1. Bepaal de molecuulformule.

2. Welke karakteristieke groep zie je in dit molecuul?

Vraag

Antwoorden (ook zichtbaar voor leerlingen):

1. C12H22O

2. De OH-groep

Welke binding(en)/interactie(s) verwacht je dat dit geosmine aan kan gaan?

Vraag

Deze vraag laat leerlingen nadenken over de eigenschappen van het geosmine-molecuul. In de volgende dia gaat het over vluchtigheid, wat te maken heeft met de waterstofbruggen en vanderwaalsbindingen.

Bij grote moleculen zijn de vanderwaalskrachten vaak sterker, wat de vluchtigheid meestal verlaagt.

Geosmine heeft één OH-groep en kan daardoor waterstofbruggen vormen. Die interacties kunnen de vluchtigheid juist verminderen. De waterstofbruggen en de relatief grote molecuulgrootte maken geosmine niet erg vluchtig, maar ze houden niet álle moleculen in de vloeistof of vaste stof.

Maar er hoeft maar heel weinig geosmine in de lucht te zitten om de geur te ruiken. Ruikbaar is dus niet hetzelfde als sterk vluchtig zijn!

Is geosmine 'vluchtig'?

Vluchtigheid is de mate waarin een stof gemakkelijk verdampt en in de gasfase overgaat.

Vluchtigheid

Je hebt maar ongeveer 5 deeltjes geosmine per biljoen luchtdeeltjes nodig om het te kunnen ruiken (Garbeva et al., 2023).

Dat is één theelepel geosmine opgelost in 200 olympische zwembaden.

Maar ja, lucht is iets anders dan water dus we gaan even rekenen...

Hoe weinig heb je nodig?

biljoen?

In het Nederlands betekent 'biljoen': 10 met 12 nullen; in Amerikaanse literatuur betekent 'billion': 10 met 9 nullen (en dat kennen wij weer als 'miljard'). Superverwarrend (maar BINAS helpt: tabel 2!)

Geosmine ruikt je al bij een concentratie van ongeveer 0,005 ppb.

Zet 0,005 ppb om naar ppm.

Vraag

hint

?

1 ppm = 1 deel per miljoen

1 ppb = 1 deel per miljard

Het Engelse 'billion' is gelijk aan het Nederlandse 'miljard' (10 tot de negende)

Het Engelse 'trillion' is gelijk aan het Nederlandse biljoen (10 tot de twaalde)

• Hoeveel geosmine heb je nodig om een klaslokaal naar regen te laten ruiken? Doe samen met je buur een schatting.

Om dit te kunnen berekenen moet je ppb omrekenen naar ng/m³.

Dat ga je in de volgende opgave doen:

Hoe weinig?

Gebruik de gegevens uit de hotspot om 0,005 ppb om te rekenen naar ng/m³.

Vraag

gegevens

?!

• In 1 m³ lucht zit ongeveer 40 mol.

• Geosmine heeft een molaire massa van ongeveer 182 g/mol.

3

minute

00

second

+30 s

Kies deze vraag of de invulvraag in de volgende dia!

Deze vraag is wat lastiger voor leerlingen. Hebben ze meer ondersteuning nodig, dan kan de volgende dia gebruikt worden.

1. Je gaat deze 0,005 ppb omrekenen naar ng/m³.

   Daarvoor moet je weten hoeveel mol lucht er in 1 m³ zit: ongeveer 40 mol.

2. 0,005 ppb = 5 x 10^-12 mol geosmine per mol lucht.

3. Dus: 5 x 10^-12 x 40 = 2 x 10^-10 mol geosmine/m³ lucht

4. Geosmine heeft een molaire massa van ongeveer 182 g/mol.

5. Dus: 2 x 10^-10 mol x 182 g/mol = 3,64 x 10^-8 g = 36 ng

6. Je kunt geosmine dus al ruiken bij een concentratie van 36 ng/m³.

5 x 10^-12

40

2 x 10^-10

2 x 10^-10

3,64 x 10^-8 g

36 ng

geosmine

lucht

Rekenen met ppb en ng/m³.

Kies uit de opties die eronder staan.

Invuloefening

Hoeveel microgram (µg) geosmine heb je nodig om een klaslokaal van 200m³ naar regen te laten ruiken? Je ruikt geosmine al bij 36 ng/m³.

Vraag

2

minute

00

second

+30 s

Antwoord: 36 × 200 = 7200 ng = 7,2 µg geosmine.

Geosmine zit in de bodem.

Regen valt erop.

Hoe kan de regen ervoor zorgen dat geosmine

in de lucht en vervolgens in je neus, terechtkomt?

Bekijk het filmpje op de volgende dia.

Let op: wat gebeurt er met de lucht rond de regendruppel?

Er komt een vraag over dit filmpje!

Maar hoe komt geosmine uit de bodem?

Stel de vraag: 'Wat zag je gebeuren?'

Verklaring: Regendruppel --> luchtbelletje --> belletje spat uiteen --> kleine druppeltjes --> geosmine in de lucht!

Extra toelichting:

Wanneer regendruppels op de droge grond vallen, vangen ze kleine luchtbelletjes in de stoflaag op.

Deze belletjes barsten uit de druppel en spatten uiteen in de lucht, waardoor de geurstoffen (geosmine en oliën) als een aerosol (nevel van fijne druppeltjes) verspreid worden.

Aerosol = kleine vaste of vloeibare deeltjes die zweven in een gas (zoals lucht).

Voorbeelden:

• mist

• rook

• wolk

• nevel uit een plantenspuit of uit je deodorant

Aerosol dus...

Voorstel voor een klein experiment (bekend als het Tyndall-effect):

1. Nodig: een donkere ruimte, een laserpointer (of sterke, smalle zaklamp), en een bron van aerosolen (bijv. haarlak, deodorant, luchtbevochtiger of brandend wierookstokje).

2. Hoe: Schijn de laserpointer door de donkere kamer. De lichtstraal is onzichtbaar in schone lucht. Spuit nu een beetje haarlak of rook van de wierook door de straal. Plotseling wordt de lichtstraal heel helder zichtbaar.

3. De uitleg: Luchtmoleculen zijn te klein om licht te reflecteren, maar aerosolen zijn groot genoeg om het licht alle kanten op te verstrooien. Dit fenomeen heet het Tyndall-effect.

1. bacteriën produceren geosmine dat zich bindt aan deeltjes in de droge bodem.

2. Als regendruppels de grond raken vangen ze luchtbelletjes die uit elkaar spatten, waardoor aerosolen ontstaan.

3. Deze aerosolen verspreiden de geurstof door de lucht.

4. Door de lancering van deze aerosolen bereikt het geosmine onze neus.

bacteriën

geosmine

bodem

regendruppels

luchtbelletjes

aerosolen

aerosolen

lucht

aerosolen

geosmine

water

planten

ozon

Vul de ontbrekende woorden in. Kies uit de woorden die eronder staan.

Invuloefening

Ruikt een zomerse regenbui hetzelfde als een onweersbui?

De geur van regen is eigenlijk een mix van:

• geosmine (aardse geur, veroorzaakt door bodembacteriën)

• plantenoliën (onderdeel van de aardse geur)

• ozon (scherpe, frisse geur, vooral rond onweer)

Petrichor = de typische aardse geur die vrijkomt wanneer regen op droge grond valt.

Geosmine is één van de stoffen die bijdragen aan petrichor.

Maar regen ruikt niet altijd hetzelfde

Onderzoekers hebben één specifieke geurreceptor gevonden die geosmine detecteert.

Waarom zijn wij zo gevoelig voor geosmine?

geosminemolecuul geurreceptor signaal hersenen IK RUIK REGEN!

Waarom mensen - evolutionair gezien - zo gevoelig zijn voor geosmine zou kunnen zijn:

Mogelijkheid 1 - maar onbewezen: de geur van geosmine duidt op aanwezigheid van water wat nuttig zou zijn voor vroege mensen in droge gebieden.

Mogelijkheid 2 - ook onbewezen: geosmine komt van bacteriën en schimmels, wat kan wijzen op bederf of gifstoffen, dus extreem goede waarneming zou wijzen op bescherming tegen bederf.

Als geosmine in drinkwater terechtkomt, kan het water een duidelijke muf-aardse geur en smaak krijgen.

Waterbedrijven kunnen geosmine daardoor gebruiken als aanwijzing dat er bijvoorbeeld veel algen of bacteriën in een waterbron aanwezig zijn.

Toepassing van geosmine

Toepassing van geosmine (notities voor de docent; leerlingen gaan in de volgende dia zelf ideeën voor toepassingen bedenken):

* Geosmine veroorzaakt aardse smaak/geur in drinkwater; mensen klagen al bij 10 ng/l; waterbedrijven moeten dan ingrijpen.

* Geosmine wordt gebruikt als indicator van cyanobacteriën, o.a. belangrijk bij drinkwaterbronnen.

* beperkt gebruik in parfumindustrie; dosering is een probleem.

Toepassing: Als geosmine in extreem kleine hoeveelheden te ruiken is, waarvoor kunnen we die eigenschap dan gebruiken?

Overleg in tweetallen en typ hier je antwoorden:

Vraag

Mogelijke antwoorden:

- geurmarketing (bijv, in een tuincentrum)

- nieuw parfum

- virtual reality (realistische natuurervaring)

- waterkwaliteit detectie (geosmine komt vaak van cyanobacteriën, veroorzakers van algenbloei)

- waarneming van bederf

- indicator van een gezonde bodem / monitoring van microbiële activiteit

- water zoeken in droge gebieden

- 'regenervaring' in toerische sector

Beantwoord in tweetallen steeds de vraag die via de spinner op het bord verschijnt!

Spinner

Wie of wat maakt geosmine? : bacteriën in de bodem

Wanneer ruik je ozon? : Bij een onweersbui (bliksemontlading)

Waardoor kunnen wij geosmine zo goed ruiken? : Onze neus is extreem gevoelig voor geosmine

Omschrijf het begrip 'aerosol': een aerosol is een verdeling van fijne vloeistofdruppeltjes in de lucht.

Wat is petrichor? Petrichor is wat je ruikt als het regent nadat het een tijd droog is geweest.

Noem een ander voorbeeld van een aerosol: wolk, deodorantspray, mist

Noem een praktische toepassing van geosmine: waterkwaliteit in de gaten houden

Vond je dit een leuke les? Dan is één van de volgende vervolgopleidingen misschien iets voor jou. 

Bachelor Earth System Sciences (universiteit)

Bachelor Moleculaire Levenswetenschappen (universiteit)

Bachelor Scheikunde (universiteit)

Geïnspireerd?

Bachelor Life Science and Technology (universiteit)

Nu kun je...

• uitleggen waar de geur van regen vandaan komt;

• uitleggen wat 'vluchtig' betekent;

• beschrijven waardoor en hoe geosmine in de lucht terechtkomt;

• uitleggen waarom je al héél weinig geosmine kunt ruiken en waarom dat nuttig zou kunnen zijn.

• een extreem kleine concentratie uitdrukken in ppm en ppb.

Gefeliciteerd!

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Klik hier om naar de vragenlijst voor leerlingen te gaan

Feedback gevraagd

Link naar vragenlijst voor leerlingen: 

ut.onl/leerling4tu 

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Vragenlijst voor docenten

ut.onl/docent4tu

Feedback gevraagd

Link naar vragenlijst voor docenten:

ut.onl/docent4tu

Check www.4tuschools.nl voor meer inspirerende lessen!

Garbeva, P., Avalos, M., Ulanova, D., Van Wezel, G. P., & Dickschat, J. S. (2023). Volatile sensation: The chemical ecology of the earthy odorant geosmin. Environmental Microbiology, 25(9), 1565–1574. https://doi.org/10.1111/1462-2920.16381

Helmenstine, A., & Helmenstine, A. (2026, 19 april). Petrichor and Geosmin – The Smell of Rain. Science Notes And Projects. https://sciencenotes.org/petrichor-and-geosmin-the-smell-of-rain/

Human odorant receptor for geosmin identified for the first time. (2024, 24 augustus). ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240801121857.htm?utm

Khemis, I. B., Gassoumi, B., Aouaini, F., Knani, S., Graba, B., Albadrani, G. M., & Lamine, A. B. (2025). Advanced investigation of the adsorption process of geosmin molecules on polar bear and camel olfactory receptors: statistical physics treatment, in-depth DFT-modeling, and docking analysis. Journal Of Computer-Aided Molecular Design, 39(1), 64. https://doi.org/10.1007/s10822-025-00644-x

Bronnen

Interesse in geur gewekt?

Dan is deze video (8 minuten) wellicht nog een leuk extraatje!

Extra