Hoofdstuk 1

Hoofdstuk 1: Atoombouw

Volgens Rutherford is een atoom opgebouwd uit een kern en daaromheen een elektronenwolk. In de kern bevinden zich positieve protonen en neutrale neutronen.
De elektronen zijn negatief geladen deeltjes.
De lading van een proton is 1+ en van een elektron 1-. Een atoom is neutraal.
De massa van een elektron is 1 en deze is even groot als die van een neutron. De massa van een elektron is te verwaarlozen.
Atoomnummer = het aantal protonen (en elektronen)in de kern
Massagetal = de som van het aantal protonen en neutronen

Periodiek Systeem:
De elementen in de rode hokjes (rechts + water) zijn niet-metalen, de metalen zijn de elementen in de gele hokjes (links en midden).
Een horizontale rij van elementen wordt periode genoemd. Een verticale kolom van elementen wordt groep genoemd.
- metalen uit groep 1: alkalimetalen. Dit zijn zachte metalen. Ze reageren van boven naar onderen steeds heftiger, met onder andere water.
- metalen uit groep 2: aardalkalimetalen. Deze metalen zijn harder en reageren minder heftig.
-niet-metalen uit groep 17: halogenen. In de natuur komen deze voor als twee-atomige moleculen. Ze reageren gemakkelijk met andere elementen.
- niet-metalen uit groep 18: edelgassen. Deze worden gekenmerkt door hun zeer geringe reactiviteit.

Een metaal als stof is buigzaam(tot een paperclip), kan men walsen(tot platen), kan men trekken(tot een draad) en glanst. Hoe hoger de temperatuur hoe vervormbaarder/plastischer metaal is. Gestolde oplossingen van een of meer metalen in een ander metaal zijn legeringen/alliages(bijvoorbeeld brons).

Isotopen: atomen met hetzelfde aantal protonen en elektronen, maar een verschillend aantal neutronen in de kern.

De atoommassa wordt berekend door het percentage van de isotoop(delen door 100) keer de massa van de isotoop te doen. Dit doe je bij elke isotoop, en tel je bij elkaar op. Dit is de gemiddelde atoommassa.

De gemiddelde molecuulmassa (M) is gelijk aan de som van de (gemiddelde) atoommassa’s van alle atomen die in het molecuul voorkomen.

Elementen: een groep van ruim 100 stoffen, die uit slechts één atoomsoort bestaan.

Gelijksoortige ladingen stoten elkaar af.
Ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan.

Het atoommodel van Bohr: Hij publiceerde een atoommodel waarin de gestructureerde elektronenwolk voor het eerst werd beschreven. Rond de kern cirkelen elektronen in banen met verschillende diameter. Deze banen worden schillen genoemd. Het aantal schillen dat een atoom ‘in gebruik heeft’ is hetzelfde als het nummer van de periode waarin het element is geplaatst. De elektronen van een fluoratoom bijvoorbeeld zijn verdeeld over 2 atomen, die van chloor over 3. De samenstelling van de buitenste schil is gelijk, wat de overeenkomsten in eigenschappen van deze elementen verklaart.

Elektrische stroom is transport van geladen deeltjes. Er moeten in de stof dus geladen deeltjes aanwezig zijn. Ook moeten deze zich kunnen verplaatsen.

Vanderwaalskrachten:
Door de krachten tussen de molekulen (vanderwaalskrachten) ontstaat vanderwaalsbinding. Naarmate de molekulen groter zijn, bevatten ze meer elektronen en is de vanderwaalsbinding sterker. Het kookpunt is dan hoger.

Tussen moleculen met OH- en/of NH-groepen treedt behalve vanderwaalsbinding een extra intermoleculaire binding op, die waterstofbrug wordt genoemd.

Alkanen: Dit zijn verbindingen van koolstof en waterstof. Hoe hoger de molecuulmassa, hoe hoger het kookpunt en des te sterker is de vanderwaalsbinding.

Inter- en intramoleculaire binding: binding tússen de moleculen en binding ín de moleculen.

Polymeren: Stoffen(zoals PVC) die zijn opgebouwd uit lange, ketenvormige moleculen.
Macromoleculen: Polymeermoleculen en andere zeer grote moleculen. Er is geen scherpe scheiding tussen moleculaire stoffen enerzijds en macromoleculaire stoffen anderzijds.

Kristalrooster: molekulen in de vaste fase zijn regelmatig gerangschikt en bevinden zich dicht bij elkaar en ze trillen.
Molekuulrooster: een kristalrooster van molekulen
Metaalrooster: een kristalrooster van metaalatomen
Atoomrooster: een kristalrooster van niet-metaalatomen
Ionrooster: een model van een regelmatige stapeling van positieve en negatieve ionen.

Stroomgeleiding:
Metalen: geleiden de stroom in zowel de vaste als de vloeibare fase, ze beschikken over voldoende bewegingsvrijheid. Er zijn 2 verschillende typen geladen deeltjes, ionen en zogenaamde vrije elektronen.
Moleculaire stoffen: geleiden de stroom in geen van beide fasen. Ze bestaan uit ongeladen deeltjes, moleculen.
Zouten: geleiden de stroom niet in de vaste fase, maar wel in de vloeibare fase.
(Een zout is opgebouwd uit een combinatie van een metaalatoom en een niet-metaalatoom.) Ze beschikken in de vaste toestand geen bewegingsvrijheid, deze geladen deeltjes heten ionen. Ze worden ook wel ionogene verbindingen genoemd, omdat zouten zijn opgebouwd uit negatieve en positieve ionen.

Ion: een atoom of atoomgroep met een positieve of een negatieve lading. De grootte van de lading is meestal 1,2,3 of 4. De lading van een ion wordt altijd rechtsboven het symbool van het desbetreffende deeltje genoteerd.
Metaalionen: uit metaalatomen worden áltijd positieve ionen gevormd. Metaalionen zijn dus positief.
Niet-metaalionen: zijn meestal negatief.

De formule van een ionegene verbinding geeft aan in welke verhouding de deeltjes(ionen) in de stof aanwezig zijn. De formule wordt daarom verhoudingsformule genoemd(bijv. Na+ + Cl- ? NaCl).

Elektrolyse: een ontledingsreactie die ontstaat tijdens stroomgeleiding door een gesmolten zout (gesmolten natriumchloride valt bijvoorbeeld uit in natrium en chloor).

Ionbinding/elektrostatische binding: binding die optreedt in een ionrooster als gevolg van een netto-elektrostatische aantrekking(werkt in elke richting even sterk) tussen tegengesteld geladen ionen. Ionbindingen zijn veel sterker dan vanderwaalsbindingen en H-bruggen.

Naarmate de aantrekkingskracht tussen de ionen sterker is, is de ionbinding sterker. Dit komt onder andere tot uiting in hogere smeltpunten en kookpunten.

Metaalbinding: de chemische binding tussen de metaaldeeltjes: de atoomrest is positief geladen en de negatieve vrije elektronen houden deze positieve atoomresten bij elkaar.

Atoombinding/covalente binding: binding tussen 2 atomen van niet-metalen door elektronen die positieve kernen bij elkaar houden (een gemeenschappelijk elektronenpaar/bindingselektronenpaar).
Covalentie: het getal dat aangeeft hoeveel bindingen die atoomsoort in een molecuul kan aangaan.

Koolwaterstoffen: stoffen die de elementen koolstof en waterstof bevatten en die voldoen aan de algemene formule CnHm.
De alkanen hebben de formule: CnH2n+2.
Methaan, ethaan, propaan,butaan, pentaan, hexaan, heptaan, octaan, nonaan, decaan, haxadecaan.

Isomeren: hebben dezelfde molecuulformule, maar een verschillende structuurformule.