Scheikunde Hoofdstuk 1

Samenvattingen van alle hoofdstukken behalve hoofdstuk 10
Door Max Theunissen O.R.S Lek en Linge
Naar: Pulsar-Chemie, HAVO
Scheikunde Hoofdstuk 1
Elk atoomsoort heeft zijn eigen aantal protonen.
De atoomnummers staan in Tabel 40A,
Het atoomnummer geeft het aantal protonen in de kern aan.
Atomaire massa-eenheid U = de massa van een proton en een neutron is gelijk aan 1U.
De som van het aantal protonen en neutronen is het massagetal.
Dit kun je achter het symbool zetten BV: Na-23 of 23Na.
Hoe leid je uit het atoomnummer en het massagetal het aantal protonen, elektronen en
neutronen af?
1. Zoek in tabel 40A het atoomnummer op
2. Aantal protonen = atoomnummer
3. Het aantal elektronen is gelijk aan het aantal protonen, (dit alleen als de stof neutraal
is!)
4. Het massa getal is het aantal protonen + neutronen, of kijk in tabel 40A.
5. Aantal neutronen is massagetal – aantal protonen.
6. Schrijf alles goed op.
Stroomgeleiding
Zouten zijn opgebouwd uit positieve en negatieve ionen. Tussen deze ionen is een sterke
ionbinding. Bij het smelten van deze zouten, komen de bindingen los van elkaar en zorgen ze
voor stroomgeleiding.
Een atoom is opgebouwd uit positief geladen protonen, neutrale neutronen en negatief
geladen elektronen. Een positief ion heeft een kleiner aantal elektronen dan het
overeenkomstige atoom. Een negatief ion heeft een groter aantal elektronen dan het
overeenkomstige atoom.
Zoutformules
Een ion is een geladen atoom, aangezien de protonen niet veranderen verandert alleen het
aantal elektronen. Als een ion 2 elektronen meer bevat = het negatief dus -2, 2 elektronen
minder is positief dus = +2.
De verhoudingsformule geeft aan in welke verhouding de ionen in een zout aanwezig zijn.
Verhoudingsformule opstellen: IJzer(II)Chloride
1. Ga na welke ionen in het zout aanwezig zijn, Fe^2+ en Cl^2. Bepaal de verhouding om de stof neutraal te krijgen, in dit geval heb je 2 maal zoveel
Chloor nodig.
3. Noteer de nieuwe formule: Fe^2+Cl2^-
Samengestelde ionen
Een samengesteld ion bestaat uit meerdere atomen, die samen een lading hebben.
Hoe stel je de formule van een zout met samengestelde ionen op?
Bijvoorbeeld bij: Calciumhydroxide
1. Ga na welke ionen in het zout aanwezig zijn, Calciumhydroxide bevat Ca^2+ en OH^2. Bepaal de verhouding: Ca^2+ en OH^- = 1 : 2.
3. Schrijf de verhoudingsformule op, wanneer het samen gestelde ion meer dan 2 keer
voor komt, zet je het tussen haakjes: Ca^2+(OH^-)2, haakjes omdat de 2 anders alleen
voor waterstof geld.
Scheikunde Hoofdstuk 2 Fossiele Brandstoffen
Fossiele brandstoffen zijn miljoen jaar oude planten die onder de grond gewonnen kunnen
worden. Voorbeelden zijn: Steenkool, Aardolie en aardgas.
Broeikaseffect = door de overvloed van CO2 uistoot, blijft een deel van de zonnestralen op
aarde waardoor de temperatuur toeneemt. Dit kan nadelige gevolgen hebben, zoals smeltende
ijskappen.
Fotosynthese = Dat planten koolstofdioxide, waterdamp en zonlicht verbruiken, dit is een
reactie waarbij zuurstof en glucose ontstaat.
Bij de volledige verbranding van een koolwaterstof ontstaan koolstofdioxide en water. Bij de
onvolledige verbranding is minder zuurstof beschikbaar. Om het broeikaseffect tegen te gaan
word er gebruik gemaakt van biogas, wat ontstaat door rotting van organisch afval. Bio
alcohol, is alcohol dat uit biologische producten word gehaald.
Omdat bij de productie van biogas en bioalcohol CO2 word verbruikt, draagt het verbranden
niet bij aan het broeikaseffect.
Bij de gefractioneerde destillatie van aardolie wordt aardolie gescheiden in een aantal
mengsels van stoffen (Fracties). De kookpunten van de stoffen in een mengsel liggen dicht bij
elkaar. De fracties worden gebruikt als brandstof of smeermiddelen, het residu wordt voor
asfalt gebruikt. .
Een moleculaire stof geleid in geen enkele toestand stroom!
Bij de atoombinding houdt een gemeenschappelijk negatief elektronenpaar de twee positieve
atoomresten bij elkaar.
De covalentie van een stof is, het aantal atoombindingen dat een atoom kan vormen. In een
structuurformule geven we de atoombindingen weer met streepjes tussen de
elementsymbolen.
Kraken
Als de structuurformule alleen maar enkele bindingen heeft is het een verzadigde
koolwaterstof, als de formule 1 of meerdere C=C bindingen heeft is het een onverzadigde
koolwaterstof. Bij het kraken van een koolwaterstof ontstaan uit grote moleculen meerdere
soorten kleinere moleculen. Het reactieproduct is altijd een mengsel van verzadigde en
onverzadigde koolwaterstoffen.
Scheikunde Hoofdstuk 3 koolstofverbindingen
Een homologe reeks is een reeks die steeds opklimt, dit is het geval bij alkanen. De algemene
formule van een alkaan is CnH2n+2. Deze alkanen moet je kennen:
CH4 = Methaan
C2H6 = Ethaan
C3H8 = Propaan
C4H10 = Butaan
C5H12 = Pentaan
C6H14 = Hexaan
Isomeren zijn verschillende structuurformules van een stof, de formule blijft wel hetzelfde je
krijgt BV: 2-butaan of 1-butaan.
Systematische naamgeving:
Op grond van de structuurformule geef je een stof een systematische naam.
Bij een systematische naam let je op:
1. De stamnaam.
2. De karakteristieke groepen, bijvoorbeeld een halogeenatoom.
3. De plaats van een karakteristieke groep, het plaatsnummer moet zo laag mogelijk zijn.
Alkenen
Een stof waar een of meer C=C binding(en) in zit(ten) is onverzadigd.
De algemene formule hiervoor is CnH2n. Ook moet je een plaatsnummer geven voor waar de
C=C binding zit, een isomeer dus. De formule is dus gewoon standaard 2 H atomen minder.
Additiereacties bij alkenen
Een additiereactie is dat uit twee moleculen een nieuw molecuul word gevormd, bij een
alkeen gaat de dubbele binding open zodat de er meerdere bindingen gevormd kunnen
worden. Additie betekent toevoeging.
Alcoholen en carbonzuren
Als een stof een OH atoom bevat, heet het een alcohol, als er maar een OH groep tussen zit is
het een alkanol. Meerdere OH groepen, dan is het een alcohol. De algemene formule is
CnH2n+1OH.
Je hebt ook nog de carboxylgroep, deze groep heeft een OH-C=O binding, is er een COOH
groep dan is het een alkaanzuur, meerdere dan is het een Carbonzuur.
Scheikunde Hoofdstuk 4 Zouten in Water
Ionen waaruit een zout is opgebouwd komen bij het oplossen los van elkaar te zitten.
Het oplossen van een calciumchloride kun je als volgt weergeven:
Ca^2+Cl2^- (water) Ca^2+ + 2Cl^Door de vrije ionen geleidt de oplossing stroom.
Indampen is scheidingsmethode, waarbij een oplossing van een zout, daar het water van
verdampen en dan blijft het zout over. Tijdens het indampen gebeurt het omgekeerde van het
oplossen, dus: Ca^2+ + 2Cl^- (verwarmen) Ca^2+Cl2^De ionen gaan dan op een vaste plaats zitten, dat heet kristalliseren.
Als je 2 zoutoplossingen bij elkaar doet, kan er neerslag ontstaan. Er is dan een combinatie
van ionen die een slecht oplosbaar zout oplevert. Met behulp van tabel 45A kan je zien welke
combinaties je een slecht oplosbaar zout krijgt.
Je kunt een slecht oplosbaar zout maken door 2 zoutoplossingen bij elkaar te voegen, waarbij
het te maken zout als neerslag ontstaat. Waneer je deze neerslag, filtreert, moet het slecht
oplosbare zout het residu zijn.
Neerslagrecties
Hoe stel je een neerslagreactie op:
1. Schrijf op welke ionen in de oplossing voorkomen.
2. Ga na bij welke combinatie van ionen een slecht oplosbaar zout optreedt.
3. Schrijf, als er een neerslag ontstaat, de reactievergelijking op. Voor de pijl de ionen
die verdwijnen en achter de pijl de formule van dit neerslag. Denk aan de
coëfficiënten.
4. Schrijf de tribune-ionen op, en streep ze daarna door zodat de berekening zichtbaar is.
Het maken van een goed oplosbaar zout:
Gooi 2 zoutoplossingen bij elkaar in water, filtreer het, je haalt de neerslag in feite er uit. Je
houd het filtraat, deze damp je in en viola, je hebt een goed oplosbaar zout.
-
-
Je kunt sommige ionen en stoffen herkennen aan de kleur, in tabel 65B staan de
kleuren van een aantal chemicaliën.
Om onderscheid tussen 2 ionsoorten te maken, kun je een zoutoplossing toevoegen die
met de ionsoort wel, en met de andere ionsoort geen neerslag vormt.
Vaak kun je een verontreiniging aantonen door aan de te onderzoeken vaste stof water
toe te voegen. Indien nodig voeg je daarna een zoutoplossing toe die alleen met de
verontreiniging een neerslag vormt.
MAC waarde = Maximaal aanvaarde concentratie, dit zegt iets over de giftigheid van
een stof.
Scheikunde Hoofdstuk 5 Zouten in water
Periodiek systeem:
Horizontale regels heten Perioden
Verticale regels heten Groepen
Elementen in een groep vertonen sterke overeenkomsten met elkaar. Elementen worden
verdeeld in metalen en niet-metalen.
Stoffen kun je verdelen in 3 groepen als het gaat om stroomgeleiding:
1. Metalen: Stoffen die zowel in vaste als in vloeibare fase de stroom geleiden. Alleen
metalen.
2. Moleculaire stoffen: Stoffen die in geen van beide fasen stroom geleiden. Alleen nietmetalen.
3. Zouten: Stoffen die stroom niet in vaste fase maar wel in vloeibare fase geleiden.
Ionen, 1 metaal 1 niet.
Ionbinding = als in een vast zout positieve en negatieve ionen elkaar aantrekken.
Metaalbinding = Binding tussen metaaldeeltjes.
Atoombinding = binding tussen moleculaire atomen = sterk.
Moleculen trekken elkaar aan, deze aantrekkingskracht vormt een binding die de
Vanderwaalsbinding heet. Het is dus een binding tussen moleculen, het is een zwakke
binding.
Atoommassa en moleculemassa:
Omdat een atoommassa in gram heel klein is, is de atomaire massa eenheid ingevoerd, deze
wordt aangegeven met U. U = gelijk aan 1,67 * 10^-24 gram.
Molecuulmassa berekenen:
1. Formule van de stof opzoeken
2. De atoommassa’s opzoeken
3. Deze bij elkaar voegen, antwoorden in U.
- De ionmassa is gelijk aan de Atoommassa.
Het berekenen van het massapercentage:
1. Wat is de formule van de stof
2. Hoe groot is de molecuulmassa in U
3. Bepaal van het gevraagde element hoeveel U hiervan aanwezig is
4. Bepaal het massapercentage als volgt: Massa gevraagde / massa totaal * 100%
Significante cijfers
Significante cijfers zijn cijfers die betekenis hebben voor de nauwkeurigheid van de meting.
Nullen aan het eind van een getal tellen wel mee las sig. Cijfers. Nullen voor het eerste cijfer
niet. 8,30 is bijvoorbeeld 3 cijfers en 0,00830 ook. Het antwoord van een vermenigvuldiging
of deling mag in niet meer sig. Cijfers worden gegeven dan de meetwaarde met het kleinste
aantal sig. Cijfers dat bij de berekening is gebruikt. Bij het optellen en aftrekken word het
antwoord in niet meer decimalen geschreven dan het bij de berekening betrokken
meetresultaat met het kleinste aantal decimalen.
Rekenen met dichtheid
De dichtheid geeft het verband weer tussen het volume en de massa van een stof. Formule
dichtheid = massa / volume.
De dichtheid van stoffen kun je opzoeken in tabel 10,11 en 12. Let goed op de eenheid, bij
vloeistoffen en vaste stoffen staat daar nog een 10^3 bij.
Met dichtheid kun je massa in volume of volume in massa omrekenen:
1. Zoek de dichtheid in binas op
2. reken de dichtheid om in de eenheden van de opgave met een verhoudingstabel
3. Vul de gegevens in, in de tabel
4. Bereken het gevraagde
5. Geef het antwoord in de juiste significante cijfers.
Scheikunde hoofdstuk 6 Water
Fotosynthese = Chlorofyl dient als katalysator, planten maken van water en koolstofdioxide
glucose ( C6H12O6).
Een polaire atoombinding wil zeggen dat het gemeenschappelijke elektronenpaar iets is
verschoven.
Waterstofbruggen komen voor tussen moleculen met OH of NH groepen. Bij een
waterstofbrug is het H atoom (+ kant) van de ene OH groep gebonden aan het O atoom (kant). Voor de waterstofbrug tussen NH groepen geldt iets soortgelijks.
Stoffen zijn oplosbaar als de moleculen van deze stoffen met de water moleculen
waterstofbruggen kunnen vormen.
Er bestaan 2 soorten moleculaire stoffen:
- Stoffen waarvan de moleculen waterstofbruggen vormen kunnen.
- Stoffen waarvan de moleculen geen waterstofbruggen kunnen vormen.
- De 1e mengt goed en de 2e mengt slecht met water.
Een zout kan oplossen in water door middel van hydratie. Er word zo hard door de
watermoleculen aan de ionen in het ionrooster getrokken, dat deze losraken uit het ionrooster.
Bij hydratie worden in een zoutoplossing de losse ionen door water moleculen omringd.
Kristalwater = is een combinatie van zout met water.
Zeep
De moleculen van een zeep bestaan uit 2 gedeelten, het ene is oplosbaar in water, de
hydrofiele kop, het andere gedeelte is niet oplosbaar in water, de hydrofobe staart.
De zeepdeeltjes vormen in water micellen, de hydrofobe staarten kruipen bij elkaar, de
hydrofiele koppen zijn naar buiten gekeerd en houden de micel in water opgelost.
Scheikunde Hoofdstuk 7
Met lakmoespapier kun je bepalen of een oplossing zuur, neutraal of basisch is. Zuur = rood
en basisch = blauw.
Ph
Als een Ph onder de 7 zit, is het een zure oplossing, hoe lager de Ph, hoe zuurder de
oplossing. Bij basische oplossingen, is de Ph groter dan 7, hoe hoger hoe basischer.
Als de Ph 7 is, is de oplossing neutraal. Als de Ph van een oplossing kleiner dan 2 is of groter
dan 12, dan is de oplossing agressief. Als je een stof verdund zal de Ph richting de 7 gaan.
Zure oplossingen bevatten H^+ ionen. Zuren zijn deeltjes die een H^+ ion kunnen afstaan.
Een basische oplossing ontstaat als je een base met water mengt. Basen zijn deeltjes die een
H^+ ion kunnen opnemen.
De volgende bazen en zuren moet je kennen:
HCl = WaterstofChloride
CH3COOH = Ethaanzuur
HNO3 = salpeterzuur
H2CO3 = koolzuur
H2SO4 = zwavelzuur
H3PO4 = fosforzuur
Bij een carbonzuur, zoals ethaanzuur, kan alleen de carboxylgroep, COOH, een H^+ ion
afsplitsen.
OH^- = hydroxide
HCO3^- = waterstofcarbonaat
CH3COO- = ethanoaat
NH3 = ammoniak
O^2- = oxide
CO3^2- = carbonaat
De zuurgraad, Ph, word bepaald door de hoeveelheid H^+ ionen.
Concentratie = mol L^-1
Dit wordt ook wel met vierkante haken genoteerd [H^+].
Ph berekenen:
1. Bereken de concentratie H+ ionen in mol per liter, dit doe je met behulp van een
kruistabel en/of het berekenen van het massapercentage.
2. Bereken de pH met behulp van je rekenmachine, gebruik de logfunctie met pH = - log
[H+].
De [H+] berekenen uit de pH, de pH is gegeven, gebruik de toets second  Log, dus
eigenlijk 10^-pH. Rond af op goede sig. Cijfers.
Er is ook een basegraad, die hangt af van de concentratie OH-, de pOH bereken je met:
pOH = -log[OH-] en [OH-] = 10^-pOH.
pH + pOH = 14,00, altijd!
Bij een zuur-base reactie wordt een H+ ion van het zuur overgedragen aan de base.
Het opstellen van zo’n reactie doe je als volgt:
1. Noteer de formules van de gegeven stoffen
2. Zoek welke zuren, en welke basische deeltjes aanwezig zijn
3. Noteer deze naast elkaar
4. Maak een goed kloppende reactievergelijking.
Neutraliseren: Als je een base bij een zure oplossing doet, reageert dat, de zure oplossing
wordt minder zuur. Andersom is dit ook zo.
Scheikunde Hoofdstuk 9
Als bij een reactie elektronen worden afgestaan, is de stof die dat doet een reductor, De stof
die deze elektronen opneemt is een oxidator. Een reactie waarbij die gebeurd heet een
Redoxreactie.
Als je wilt weten of een deeltje een oxidator of een reductor is, moet je kijken of dat deeltje
elektronen opneemt of afstaat. Bijvoorbeeld: Bij zwavel heb je het atoom S en het ion S^-2,
een zwavel atoom moet dus 2 elektronen opnemen om een zwavelion te worden. Het is dus
een oxidator. Dit geef je weer in een halfreactie. S + 2 e-  S^2- of S^2-  S + 2eHet opstellen van een redoxreactie:
1. Je begint met de halfreactie van de reductor
2. Dan de halfreactie oxidator
3. Het aantal elektronen afgestaan moet gelijk zijn aan het aantal elektronen opgenomen.
Dit doe je door middel van vermenigvuldigen als het nog niet klopt.
4. Dan hoef je alleen maar alles samen te voegen.
Bij een redox reactie zijn de oxidatoren en reductoren na de pijl zwakker dan voor de pijl, dit
wil zeggen dat bij metalen een redoxreactie maar een keer voor kan komen.
Het voorspellen van een Redoxreactie:
1. Kijk welke deeltjes in de oplossing zitten
2. Zoek de sterkste oxidator
3. Zoek de sterkste Reductor
4. Halfreactie oxidator
5. Halfreactie reductor
6. Samenvoegen
Bij een elektrochemische cel, reageert een reductor op afstand met een oxidator. Een
elektrochemische cel moet aan sommige voorwaarden voldoen:
- Er is een reductor + oxidator die reageren
- Deze zijn gescheiden
- Er is een gesloten stroomkring
Scheikunde hoofdstuk 11
De snelheid van een reactie (reactiesnelheid) hangt af van verschillende dingen:
- De soort stof
- De concentratie, aantal deeltjes in een bepaald volume
- De Temperatuur, de temperatuur waarin de reactie verloopt
- De verdelingsgraad (oppervlak)
Endotherm = Als je energie moet toevoegen aan een reactie
Exotherm = Als er energie vrijkomt
Botsende deeltjes model gaat uit van de volgende punten:
- De concentratie, hoe meer deeltjes in een bepaald volume hoe groter de kans is dat ze
botsen/reageren.
- De verdelingsgraad: Als de verdelingsgraad groter is neemt het aantal effectieve
botsingen toe.
- De temperatuur, de snelheid van de deeltjes neemt toe en dus ook het aantal
botsingen. Omdat de snelheid groter is zijn de botsingen ook effectiever.
Een blokschema geeft een stelsel weer, de lijntjes met pijlen stellen buizen voor en de
blokken ertussen geven aan wat er met de stof gebeurt.
Het rendement geeft aan hoeveel procent van de maximale hoeveelheid stof ontstaat, dit
bereken je met: Rendement = Werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst * 100%.
De MAC waarde staat voor maximaal aanvaarde concentratie, dit geeft aan hoeveel van de
stof per M^3 aanwezig mag zijn in de lucht. (tabel 97A)
De ADI waarde staat voor aanvaarde dagelijkse inname, uitgedrukt in Mg per kilo
lichaamsgewicht. (tabel 95B).
Toxiciteit
Acute toxiteit = kort erna giftig effect.
Chronische toxiteit = na een langere periode, giftig effect.
Scheikunde Hoofdstuk 12
Macromoleculaire stoffen zijn grote molecuulmassa’s oplopend tot wel 1 miljoen U.
Dit is bij plastics vaak het geval, maar ze bestaan steeds uit dezelfde brokstukken.
Veel plastics kun je maken uit een eenvoudige beginstof, een monomeer. Bij een
polymerisatiereactie koppelen heel veel moleculen van het monomeer aan elkaar, er ontstaat
een polymeer.
De naam van dit polymeer is afgeleid van het monomeer dus etheen word polyetheen.
Hoe stel je zon reactie op:
1. Schrijf de structuurformule van het monomeer op, C=C en de rest boven of onder.
2. 3 Monomeer bindingen springen open, je krijg dus 3 alkanen naast elkaar.
3. Maak het af, met aan de uiteinden een ~ teken, dit omdat de stof zo groot is om op te
schrijven. ~ geeft aan “en verder”.
Scheikunde Hoofdstuk 13
Als een reactie omgekeerd verloopt en ook heen, geef je dat aan met een pijl naar links en
een pijl naar rechts boven elkaar. Als de kleur niet meer verandert en als de temperatuur
constant is, kun je zeggen dat een stof in evenwichtstand is. De snelheid van de heen en
teruggaande reacties verlopen dan even snel.
Een dynamisch evenwicht = dit wil zeggen dat het aantal stoffen die verdwijnen gelijk is aan
de stoffen die ontstaan. Snelheden heen en terug zijn gelijk, alle stoffen zijn nog aanwezig en
de concentratie van de stoffen verandert niet meer.
Chemische evenwichten kun je verdelen, dit ligt aan de fase van de stoffen.
Homogeen: Alle stoffen zijn in dezelfde fase Bv: alle stoffen zijn gas of opgelost inwater.
Heterogeen evenwicht: hierbij zijn de stoffen in verschillende fase aanwezig.
Verdelingsevenwicht: dit is 1 stof opgelost in 2 verschillende stoffen. BV jood in water en
wasbenzine.
Bij een aflopende reactie, haal je een stof weg uit de evenwichtsreactie, de reactie blijft
doorgaan tot dat de stof verdwenen is, dit noem je aflopen, en dit kan naar links of naar rechts.
Zuren die volledig ioniseren zijn sterke zuren, zuren die in water niet volledig ioniseren, zijn
zwakke zuren. Ioniseren is dat de stoffen los van elkaar worden.
In tabel 49 staan zuren gerangschikt naar afnemende sterkte.
Je hebt met een sterk base te maken als het opnemen van H+ ionen van water moleculen een
aflopende reactie is. Bij een zwak base nemen niet alleen base deeltjes een H+ ion op, er
stelt zich ook een evenwicht in.