Waarom ruikt regen zo lekker
Waarom ruikt regen zo lekker?
Een scheikundige speurtocht naar vluchtigheid en aerosolen
Lesduur is: 50 minIntroductie
Instructies
- 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.
- Neem de les en de bijbehorende notities een keer door.
- 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.
Onderdelen in deze les
Waarom ruikt regen zo lekker?
Een scheikundige speurtocht naar vluchtigheid en aerosolen
Deze slide heeft geen instructies
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
Deze slide heeft geen instructies
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
planten
bacteriën
ozon
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
Deze slide heeft geen instructies
Hier zie je de structuurformule van geosmine.
Bepaal de molecuulformule.
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'?
Deze slide heeft geen instructies
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?
Deze slide heeft geen instructies
Geosmine ruikt je al bij een concentratie van ongeveer 0,005 ppb.
Zet 0,005 ppb om naar ppm.
Vraag
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?
Deze slide heeft geen instructies
Gebruik de gegevens uit de hotspot om 0,005 ppb om te rekenen naar ng/m3.
Vraag
3
minute
00
second
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.
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.
0,005 ppb = 5 x 10-12 mol geosmine per mol lucht.
Dus: 5 x 10-12 x 40 = 2 x 10-10 mol geosmine/m3 lucht
Geosmine heeft een molaire massa van ongeveer 182 g/mol.
Dus: 2 x 10-10 mol x 182 g/mol = 3,64 x 10-8 g = 36 ng
Je kunt geosmine dus al ruiken bij een concentratie van 36 ng/m3.
Rekenen met ppb en ng/m3.
Kies uit de opties die eronder staan.
Invuloefening
Deze slide heeft geen instructies
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
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?
Deze slide heeft geen instructies
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.
bacteriën produceren geosmine dat zich bindt aan deeltjes in de droge bodem.
Als regendruppels de grond raken vangen ze luchtbelletjes die uit elkaar spatten, waardoor aerosolen ontstaan.
Deze aerosolen verspreiden de geurstof door de lucht.
Door de lancering van deze aerosolen bereikt het geosmine onze neus.
Vul de ontbrekende woorden in. Kies uit de woorden die eronder staan.
Invuloefening
Deze slide heeft geen instructies
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
Deze slide heeft geen instructies
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)
Deze slide heeft geen instructies
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!
Deze slide heeft geen instructies
De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!
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
Feedback gevraagd
Link naar vragenlijst voor docenten:
ut.onl/docent4tu
Deze slide heeft geen instructies
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
Deze slide heeft geen instructies
Interesse in geur gewekt?
Dan is deze video (8 minuten) wellicht nog een leuk extraatje!
Extra
Deze slide heeft geen instructies
