Navo - H2 stoffen en reacties

1.stoffen verhitten

Gloeien, smelten en verdampen.
Als je platinadraad verhit , dan gaat hij gloeien. Wanneer je het laat afkoelen blijft hij onveranderd. Soldeertin wordt bij het verwarmen vrij snel vloeibaar. Wanneer je het laat afkoelen, wordt het weer vast. Als je water verhit treed er een faseovergang op. Water gaat over in waterdamp als je het laat afkoelen, wordt het weer water.

Chemische reactie.
Als je tijdens het verhitten stoffen ziet verdwijnen en er ontstaan nieuw stoffen. Dan neem je een chemische reactie waar. De nieuwe stoffen die ontstaan noemen we reactieproducten. Dit zijn nieuwe stoffen die hebben andere eigenschappen, dan de stoffen waarmee je begon (beginstoffen). Een chemische reactie kun je weergeven in een reactieschema.

Beginstoffenreactieproducten.

Verbranden.
Voor verbranden heb je een brandbare stof en zuurstof nodig. Zuurstof is een bestandsdeel van de lucht. Zonder zuurstof kun je brandstof niet verbranden. Bij het verbranden verdwijnt niet alleen de brandbare stof, maar ook de zuurstof.

Brandbare stof + zuurstof  verbrandingsproduct(en)

Ontleden.
Als je een propje papier verhit in een reageerbuis zonder dat er lucht (zuurstof) bij kan, verbrandt het papier niet (je ziet geen vuur). Wel ontstaan er nieuwe stoffen: een vaste zwarte stof (koolstof) condens (water) en scherpruikend brandbaar gas. Nu verdwijnt er maar een stof: papier.

Papierkoolstof+gas+water

Bij deze reactie zijn uit een stof meerder stoffen ontstaan  dat noem je een ontleding.

Beginstof ontledingsproducten.

2.ontleden

Thermolyse
Een stof ontleden door het te gaan verhitten, noem je thermolyse. Anders gezegd: ontleding door warmte. Als je papier of suiker ontleedt , houd je een zwarte vaste stof over (koolstof). Bv. Hout, meel, rubber of plastic verhit , ontstaat koolstof als een van de reactieproducten. Stoffen die bij het verhitten zonder zuurstof verkolen heten organische stoffen. Gassen en rook komt daar bij vrij.

Organische stoffen  koolstof+ water+ rook + (brandbare) gassen

Elektrolyse.
Je kunt water ontleden met behulp van gelijkstroom. Dit proces heet elektrolyse : ontleding door elektriciteit. Bij elektrolyse van water ontstaan er 2 stoffen waterstof&zuurstof.

Water  waterstof+ zuurstof

Waterstofgas heeft een kleiner dichtheid dan lucht. Je kunt het opvangen in een omgekeerde reageerbuis. Als je de opening van het reageerbuis dicht bij een vuurtje houdt, hoor je een plof.

Zuurstofgas heeft ongeveer dezelfde grote dichtheid als lucht. Zuurstof is nodig om andere stoffen te laten branden. In zuiver zuurstof gaan verbrandingen veel feller dan in lucht. Zo kun je zuurstof aantonen: Als je waterstof aansteekt, reageert het waterstof met zuurstof uit de lucht. Daarbij ontstaat water. Dit proces is het tegenovergestelde van een ontleding.

Fotolyse.
Zwart-witfotografie wordt gebruikgemaakt van fotopapier dat de stof zilverbromide bevat. Zilverbromide ontleedt als er licht opvalt. Bij deze ontledingsreactie blijven hele kleine zilver korreltjes achter. Ook ontstaat er broom.

Zilverbromide zilver+broom

Wanneer een stof ontleedt als er licht opvalt, noem je dat fotolyse. Ook waterstofperoxide ontleedt in het licht.

Waterstofperoxide water+ zuurstof

Niet-ontleedbare stoffen
Waterstof, koolstof&zuurstof kun je op geen manier verder ontleden.

Ontleedbare stoffen noem je ook verbindingen. Niet-ontleedbare stoffen noem je ook wel elementen.

Metalen
Van de 100 niet-ontleedbare stoffen hoort 70% tot de metalen.

Gemeenschappelijke kenmerken van metalen: ze geleiden warmte&elektrische stroom en ze hebben een glanzende oppervlak. Onderling verschillen ze wel van eigenschappen Bv, dichtheid, smeltpunt, sterkte.

Overige niet-ontleedbare stoffen
De niet-metalen , de overige niet-ontleedbare stoffen vertonen weinig of geen gemeenschappelijke kenmerken. Sommige zijn gasvormig, vast of vloeibaar.

3.moleculen en reacties.
Moleculen en reacties
Een deeltjesmodel beschrijft een fase en een faseovergang. Bij een faseovergang verandert de manier waarop de moleculen bewegen. Chemische reactie: verdwijnen stoffen en ontstaan nieuwe stoffen. Moleculen verdwijnen, ofwel op een of andere manier gaan ze kapot. Bij de nieuwe stoffen die bij een chemische reactie ontstaan, horen nieuwe moleculen.

Atomen
Een molecuul bestaat uit nog kleiner deeltjes: atomen. In een molecuul zitten die atomen aan elkaar vast. Als een molecuul kapotgaat vormen de atomen uit die molecuul een nieuw molecuul. Bij een reactie hergroeperen de atomen zich tot nieuw moleculen. Dus bij een reactie gaan er geen verloren en ontstaan er ook geen nieuwe atomen.

Ontleedbare stoffen hebben verschillende atoomsoorten. Niet-ontleedbare stoffen hebben een atooomsoort. Omdat bij elke niet-ontleedbare stof een bepaalde atoomsoort hoort , wordt de naam van de niet-ontleedbare stof gebruikt voor de atoomsoort. De naam zuurstof verwijst naar de zuurstofatoom en de stof zuurstof. Elk atoomsoort heeft ook een symbool. Bv He – helium.

Molecuulformules.
Moleculen kun je weergeven met molecuulformules. Die geven aan welke atoomsoort en hoeveel atomen van elk soort in een molecuul voorkomen. Elke stof heeft zijn eigen molecuulformule. Bv een watermolecuul bevat 2 waterstof atomen en 1 zuurstof atoom H2O. Het getal 2 noemen we een index. Als er in een molecuul 2 of meer atomen van eenzelfde soort aanwezig zijn, geef je dat aantal aan met een cijfer (index).

Als je het over een stof hebt moet je de fase bij de molecuulformule opschrijven. S=vast l= vloeibaar g= gasfase.

Als een stof in water is opgelost, geef je dit aan met aq. Bv, suikeroplossing C12H22O11 (aq)

De elementen.
Scheikundige gebruiken vaak het woord element in plaats van atoomsoort. Maar het woord element wordt ook vaak gebruikt voor een niet-ontleedbare stof. Maar meestal kun je het aan de zin zien of het om een atoomsoort gaat of om een niet-ontleedbare stof.

Natrium is een naam van een element. Dit betekent dat er een niet-ontleedbare stof en een atoomsoort met die naam bestaan. Natrium is een gevaarlijke stof, want het vliegt snel in brand en reageert heftig met water. Daarom wordt het bewaard in een laboratorium onder petroleum. De atoomsoort natrium vind je bijna overal: zee en zout. Keukenzout is opgebouwd uit natrium- en chlooratomen. De chemische naam van keukenzout is natriumchloride NaCl (s). De gevaarlijke stofeigenschappen zijn niet meer aanwezig. In zout zitten dus wel de elementen natrium en chloor, maar niet de stoffen natrium en chloor.

4.Stoffen op aarde.

Aardse stoffen
Niet ontleedbare stoffen Zuurstof O2, Koolstof C, Stikstof N2, Argon Ar, Zwavel S en Goud Au.

Elementen komen voornamelijk voor in verbindingen. Behalve enkele metalen en edelgassen (goud, zilver en platina) (argon en radon)

Zuurstof is de meest voorkomende element. Silicium is de op een na meest voorkomende element. Zand, rotsen, grondstenen, gesteenten en mineralen bevatten het element silicium. Silicium vind je als siliciumdioxide SiO2 (s) onder andere in zand, kwarts, bergkristal, agaat, opaal en amethist. Behalve aan zuurstof is de aardkost ook rijk aan ijzer en aluminium. Deze metalen vind je vooral in verbindingen met zuurstof en zwavel.

Bekende metaalverbindingen: Pyriet (FeS2), IJzeroxide (Fe2O3) dat voorkomt in ijzererts, aluminiumdioxide (al2O3) dat je aantreft in bauxiet, een grondstof voor aluminiumproductie.

Pyriet heeft een glanzende en een heldere gele kleur. Het lijkt erg op goud. Vroeger gebruikte mensen pyriet om vonken te maken , als ze een vuurtje wilden stoken. Pyriet is een Grieks woord voor vuursteen. Me dacht vroeger dat binnen het pyriet vuur aanwezig was.

Elementen isoleren uit hun verbindingen.
De meeste elementen zijn door de mens uit hun verbinding geïsoleerd. Een bekend voorbeeld is de bereiding van metalen uit hun verbindingen (ertsen).

Bekende metalen die ze vroeger al kenden: lood, ijzer, kwik, tin en koper. Kwik was al bekend in zeer oude beschavingen. Vermoedelijk maakte men kwik uit cinnaber (kwiksulfide). De voorbereiding van kwik is zeer eenvoudig. Het enige wat je moet is cinnaber verhitten in lucht.

Kwiksulfide (s) + zuurstof (g)  kwik (l) + zwaveldioxide )g)

De geschiedenis van de niet-metalen is minder oud, omdat er technisch gezien est meer komt kijken om deze elementen uit hun verbinding te halen. De meeste zijn ontdekt in de loop van de 19e eeuw.

Vb. silicium (1824) veel gebruikte element in de technologie(micro-elektronica, computerindustrie en ruimtevaart). Deze worden toegepast in computerchips, zonnecellen en elektronicaonderdelen.

Silicium wordt beried door siliciumdioxide bij hoge tempraturen, in elektrische oven, samen met koolstof te laten reageren. Er ontstaat ook koolstofmono-oxide.

Siliciumdioxide + koolstof  silicium+ koolstofmono-oxide.