Hoofdstuk 1 + 2

Hoofdstuk 1

1.2 Zuivere stoffen en mengsels

Er bestaan tientallen miljoenen molecule, dus ook tientallen miljoenen verschillende stoffen. Een zuivere stof bestaat uit één soort bouwstenen, meestal moleculen. Elementen zijn stoffen waarvan de bouwstenen bestaan uit één atoomsoort. Verbindingen zijn stoffen waarvan de bouwstenen bestaan uit twee of meer verschillende atomen.

Een mengsel bestaat uit twee of meer stoffen, dus ook uit twee of meer soorten bouwstenen. Een zuivere stof heft een smeltpunt en een kookpunt. Een mengsel heft een smelttraject en een kooktraject.

Een oplossing is een mengsel van vloeistoffen en vaste stoffen, waarvan de bouwstenen volledig zijn gemengd. Een suspensie bestaat uit korreltjes van een voste stof die zweven in een andere vloeistof. Een emulsie bestaat uit kleine druppeltjes van een vloeistof die zweven in een andere vloeistof. Hydrofiele stoffen mengen meestal goed met water en hydrofobe stoffen niet.

Een emulgatormolecuul heeft een hydrofobe staart en een hydrofiele kop je gebruikt een emulgator om ervoor te zorgen dat een emulsie niet ontmengd.

(afbeelding 1.4, 1.5 en 1.6 bekijken)

1.3 Scheidingsmethode

-        Verschil in deeltjesgrootte: suspensie

De Methode heet filtreren, de vloeistof noemen we het filtraat, de vaste stof noemen we het residu.

-        Verschil in kookpunt: suspensie

De methode heet bezinken de stof met de grootste dichtheid vormt de onderste laag

-        Verschil in kookpunt: oplossing

De methode heet indampen maar je kan ook gebruik maken van destillatie, een deel dat niet verdampt noem je het residu en de opgevangen vloeistof heet het destillaat.

Een mengsel van twee vaste stoffen kun je scheiden door extraheren. Adsorberen is een scheidingsmethode waarmee je opgeloste geur-, kleur- en smaak stoffen uit een oplossing kunt halen. 

Een kleine hoeveelheid mengsel van opgeloste (kleur)stoffen kun je scheiden door middel van papierchromatografie. De RF-waarde van de stof bepaalt de plaats in het chromatogram.

(afbeelding 1,11 en 1,12 bekijken)

1.4 Chemische reacties

Tijdens een chemische reactie veranderen de beginstoffen in reactieproducten. Voor elke chemische reactie geldt de wet van massabehoud. Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding. Een chemische reactie verloopt pas als de tempratuur even hoog of hoger is dan de reactietempratuur. Bij elke chemische reactie treedt een energie effect op.

Een proces is exotherm als er tijdens het proces energie aan de omgeving wordt afgestaan. Een proces is endotherm als er tijdens het proces energie vanuit de omgeving wordt opgenomen. Elke reactie heeft een bepaalde activeringsenergie energie nodig om op gang te komen.

Het energie-effect van elk proces kun je weergeven in een energiediagram. Daaruit kun je de activeringsenergie en de reactie energie van het proces aflezen.

(afbeelding 1.19, 1.20, 1.21, 1.22a en 1.22b bekijken)

1.5 De snelheid van een reactie

De tijd die verstrijkt tussen het begin en het einde van een reactie noemen we reactietijd. Naarmate de reactietijd korter is, verloopt een reactie sneller. Een maat voor de reactiesnelheid is de hoeveelheid stof die per seconde en per liter reactiemengsel ontstaat of verdwijnt.

De reactiesnelheid wordt bepaald door vijf factoren:

1.)  De verdelingsgraad van een stof

2.)  De soort stof

3.)  De tempratuur

4.)  De concentratie van de reagerende stoffen

5.)  De katalysator

(afbeelding 1.24 bekijken)

1.6 Het botsende-deeltjesmodel

Een botsing tussen twee deeltjes die tot een reactie lijdt, noemen we een effectieve botsing. Hoe meer effectieve botsingen per seconde, des te gorter de reactiesnelheid.

Als de concentratie van de beginstoffen kleiner wordt, neemt het aantal effectieve botsingen af, en dus ook de reactiesnelheid.

De aard van de beginstoffen heeft invloed op de activeringsenergie van een reactie en dus op de reactiesnelheid. Een katalysator verlaagt de activeringsenergie van een reactie sneller en/of bij lagere tempratuur verloopt.

(afbeelding 1.29, 1.32 a t/m c en 1.33 bekijken)

Hoofdstuk 2

2.2 De bouw van een atoom

Een atoommodel volgens Dalton: Een atoom is een massief bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen. 

Het atoommodel volgens Rutherford: Een atoom bestaat uit een positief geladen kern en een negatief geladen kern en een negatief geladen elektronenwolk. De atoomkern bestaat uit positief geladen protonen en ongeladen neutronen. De elektronenwolk bestaat uit negatief geladen elektronen. Het aantal protonen in een atoom is gelijk aan het aantal elektronen. 

Elk atoom heeft een atoomnummer. Alle atomen van dezelfde soort hebben hetzelfde atoomnummer. Het atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen. Elk atoom heeft een massagetal. Atomen van dezelfde soort kunnen verschillende massagetallen hebben. Het massagetal is gelijk aan het aantal protonen + het aantal neutronen.

Het atoommodel volgens Bohr gaat uit van het model van Rutherford, maar de elektronen bevinden zin in elektronenschillen, die een bepaald aantal elektronen kunnen bevatten. Elektronen die in dezelfde schil zitten hebben een gelijke gemiddelde afstand tot de kern. De verdeling van de elektronen over de schillen heet de elektronconfiguratie.

Isotopen zijn atomen met dezelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal neutronen. Isotopen kun je weer geven met het symbool gevolgd door het massagetal 2N2.

(afbeelding 2.12, 2.13 bekijken)

2.3 Het periodiek systeem

Het periodiek systeem is een systeem waarin alle atoomsoorten zijn gerangschikt naar opklimmend atoomnummer. Het bestaat uit horizontale perioden en verticale groepen. Doordat de atoomsoorten van elementen die op elkaar lijken in één groep staan, is het een overzichtelijk geheel geworden.

Atoomsoorten van elementen met stof eigenschappen die op elkaar lijken, staan in dezelfde groep van het periodiek systeem. Sommige groepen van elementen hebben een eigen verzamelnaam.

2.4 Ionen, deeltjes met een lading

Een Ion ontstaat doordat een atoom één of meer elektronen opneemt of afstaat. Een positief ion is een atoom dat elektronen heeft afgestaan, het aantal elektronen in de elektronenwolk. Een negatief ion is een atoom dat elektronen heeft opgenomen, het aantal protonen in de kern is kleiner dan het aantal elektronen in de elektronen wolk. E lading van een ion wordt altijd rechts boeven het symbool van het deeltje genoteerd.

De elektrovalentie van een atoom geeft de grootte van de lading aan van het ion dat uit het atoom kan ontstaan. Alle metaalatomen hebben positieve elektrovalenties. Atomen van niet metalen hebben vrijwel altijd negatieve elektrovalenties.

Valentie-elektronen zijn elektronen die in de buitenste schil van een atoom zitten. De valentie-elektronen bepalen de chemische eigenschappen van een groep. Er bestaat een verband tussen de elektrovalentie van een atoomsoort en de groep van het periodiek systeem waarin deze staat.

Atomen staan elektronen af, nemen ze op of delen elektronen, zodat er uiteindelijk acht elektronen in de buitenste schil zijn: een octet. Dit heet ook wel een edelgas configuratie. Dit streven wordt de octetregel genoemd.

(afbeelding 2.24a, 2.24b bekijken)

2.5 Massa van atomen, moleculen en ionen

De massa van een atoom noem je atoommassa (A), de eenheid is de atomaire massa-eenheid (U). De massa van een proton is gelijk aan de massa van een neutron en is 1.01 U vergeleken hiermee is de massa van een elektron verwaarloosbaar. De massa van een atoom wordt dus bepaald door de som van de massa’s van de protonen en neutronen.

Als van een atoom meerdere isotopen in de natuur voorkomen, spreken we van de gemiddelde atoommassa (A), van dit atoom. 

De gemiddelde atoommassa wordt bepaald door: 

-De massa’s van de isotopen in het isotopenmengsel van het element zoals het in de natuur voorkomt.

-De percentages waarin de isotopen in dat mengsel voorkomen .

De ion massa is gelijk aan de atoommassa.

De molecuulmassa (M), Is gelijk aan de som van de (gemiddelde) atoommassa’s van alle atomen die in het molecuul voorkomen. Telwaarden hebben geen invloed op de nauwkeurigheid van het antwoord. Bij optellen en aftrekken is het aantal cijfers achter de komma van een uitkomst gelijk aan het kleinste aantal cijfers achter de komma waarmee de berekening is uit gevoerd.

(afbeeldingen 2.28, 2.29, 2.30, 2.31, 2.32 bekijken)

2.6 Een nieuwe eenheid: de mol

Iets wat je kunt meten, noem je een grootheid. Een grootheid wordt weergegeven door een bepaalde getalwaarde, gevolgd door de eenheid die bij de betreffende grootheid hoort. Naast grondeenheden waarin basisgrootheden worden uitgedrukt, kennen we ook afgeleide eenheden. Je kunt eenheden vergroten en verkleinen door omreken factoren te gebruiken. Alle grootheden en eenheden kun je vinden in het SI.

Een mol (N) is een hoeveelheid stof, uitgedrukt in het aantal deeltjes. Een mol is een pakketje van 6,02214x1023 deeltjes noem je het getal van Avogadro(Nª). Het getal 6.022x10 tot de macht 23 is niets anders dan de omrekeningsfactor van de massa-eenheid U naar de massa-eenheid gram. Eén mol deeltjes heeft een massa (uitgedrukt in gram), die in getalwaarde gelijk is aan de massa van één deeltje (uitgedrukt in U). De molaire massa (M) is de massa van een mol stof. 

De massa van een hoeveelheid stof kun je omrekenen in mol of in een aantal deeltjes met behulp van een evenredigheidstabel en kruis producten of met het rekenschema. 

(afbeelding 2.35, 2.36, 2.39 en de rekenvoorbeelden bekijken)

De molecuul massa is de massa van één molecuul, druk je uit in U afk. M

Molmassa druk je uit in gram g/mol de afk. Is ook M

Het aantal deeltjes in een mol is 20 gekozen dat de molecuulmassa in u even groot is als de molmassa in g/mol.

N=chemische hoeveelheid in mol

M=molecuulmassa in U

M=massa in gram

M=molmassa

M=m/N                in gram/mol

N=m/M                in mol

M=nxM                in gram

Powerpoints bekijken