Scheikunde Chemie overal Week 1 Kelly van Helden Planning • Vandaag: – Oefentoets – Theorie Hoofdstuk 1 paragraaf 1.1 en 1.2 – Huiswerk • Volgende week – Huiswerk bespreken – Theorie – Huiswerk 1.1 Chemie om je heen • Scheikunde is overal – Scheiden of zuiveren van stoffen – Veranderen van grondstoffen in bruikbare stoffen – Drinkwater uit zeewater – Poetsen – Enz. Oefening • Maak de opdrachten op Bladzijde 8 • 10 minuten de tijd • Je maakt het alleen! Vraag k. 1. Koper 2. Zuurstof 3. Calcium 4. Natrium 5. Zwavel Nakijken oefentoets • 50 punten te behalen 1.2 Zuivere stoffen en mengsels • Zuivere stof: – Maar 1 soort deeltjes (moleculen) – Niet kleiner te krijgen – Vb: gedestilleerd water, suiker • Mengsel (onzuiver): – Meerdere soorten deeltjes (moleculen) – Kun je door scheiden uit elkaar halen – Vb: suikerwater Stofeigenschappen – Kleur – Geur – Smaak – Smeltpunt en kookpunt – Dichtheid of soortelijke massa – oplosbaarheid – Brandbaarheid Moleculen en atomen Element of een verbinding • Een zuivere stof kan een element of een verbinding zijn • Element bestaat uit 1 soort atomen • Verbinding bestaat uit meerdere soorten atomen Elementen • Fientje Cliedert Bruine Inkt Op Haar Neus – Fluor (F), – Chloor (Cl), – Broom (Br), – Jood (I), – Zuurstof (O), – Waterstof (H), – Stikstof (N) • Twee atomige elementen Mengsel of zuiver??? Hydrofiel/hydrofoob • Hydro = water • Fiel = houden van • Foob = vrezen • Hydrofiel = houdt van water – Lost dus makkelijk op in water (zout) • Hydrofoob = Houdt niet van water – Lost dus niet makkelijk op in water (Olie) Soorten mengsels • Oplossing: helder, doorzichtig – Kleurloos of gekleurd (nooit wit) • Suspensie: troebel, ondoorzichtig – wit of gekleurd (nooit kleurloos) – Vaste stof in vloeistof die niet goed oplossen • Emulsie: troebel, ondoorzichtig – Wit of gekleurd (nooit kleurloos) – Vloeistof in vloeistof die niet goed oplossen Emulsie en Emulgator Water en olie Eigeel eiwitten Twee vloeistoffen Hoe werkt een emulgator • Kop en staart principe • Kop is hydrofiel en staart is hydrofoob Huiswerk • Maak opdracht 2 t/m 13 op blz 11 en 12 Scheikunde Week 2 Kelly van Helden Week 2 planning • Huiswerk nakijken • Theorie • Huiswerk maken Huiswerk 2. a. Zuivere berglucht is scheikundig gezien geen zuivere stof omdat er in lucht verschillende moleculen zitten (zuurstof, stikstof enz.) b. Niet vervuild zeewater is geen zuivere stof omdat zeewater uit verschillende moleculen bestaat (water, zout) 3. Colamoleculen bestaan niet omdat het een mengsel is 4. a. Een molecuul is het kleinste deeltje van een stof die nog alle eigenschappen van die stof bezit. Een molecuul bestaat altijd uit 2 of meer atomen. b. Er bestaan tientallen miljoenen moleculen c. Een atoom is een bouwsteen van een stof d. Er bestaan ongeveer 110 atomen 5. a. Er komen 3 atoomsoorten voor in dit molecuul b.c.Koolstof (6), waterstof (8) en zuurstof (7) 6. Een zuivere stof bestaat uit 1 soort bouwstenen een mengsel uit meerdere 7. a. A en C b. B (hier zie je meerdere moleculen) 8. 9. a. De temperatuur blijft gelijk b. De temperatuur loop langzaam af. 10. a. Een stof heet hydrofiel wanneer deze op kan lossen in water b. Een stof heet hydrofoob wanneer deze niet op kan lossen in water 11. Reageerbuis 1 oplossing Reageerbuis 2 emulsie Reageerbuis 3 oplossing Reageerbuis 4 suspensie 12.a. Tekening b. Olie is hydrofoob c. Ether is hydrofoob 13. a. Goud is 24 karaat b. 75 gram goud (100*18/24) c. 75% van 6 is 4,5 gram goud 1.3 Scheidingsmethoden • • • • • • Methode Zeven Filtreren Indampen Destilleren Extraheren Bezinken verschil in eigenschap deeltjesgrootte deeltjesgrootte kookpunt kookpunt oplosbaarheid dichtheid Zeven Deeltjesgrootte Filtreren Verschil in grootte Bezinken of Centrifugeren • Verschil in massa of dichtheid • Bezinken Indampen Verschil in kookpunt Destilleren Verschil in kookpunt Extraheren • Twee vaste stoffen uit elkaar halen • Een vaste stof eerst oplossen en daarna filtreren en indampen • Voorbeeld zand en zout • Verschil in oplosbaarheid Adsorberen • Bepaalde stoffen aan een stof onttrekken • Vaak kleurstoffen • Bijv – actieve kool en limonade siroop – Gasmaskers – Norrit (allemaal actieve kool) Chromatograferen • Verschil in aanhechtingsvermogen en oplosbaarheid van het oplosmiddel • Bij zuivere stof 1 vlek bij mengsel meerdere vlekken Huiswerk • Opdracht 14 t/m 24 op blz 16 en 17 Scheikunde week 3 Kelly van Helden Planning • Huiswerk nakijken • Theorie • Huiswerk maken Huiswerk paragraaf 1.3 14. a. verschil in oplosbaarheid b. verschil in deeltjesgrootte c. verschil in kookpunt d. verschil in kookpunt e. verschil in aanhechtingsvermogen f. verschil in adsorptievermogen g. verschil in massa of dichtheid 15. a. b. het water moet van beneden naar boven omdat dan de hele buis gekoeld wordt en ook omdat dan de hele buis gevuld wordt. c. Verdampen en condenseren 16. a. Een membraan is een vlies met hele kleine gaatjes erin (soort filter) b. Filtreren 17. a. filtreren b. destilleren c. extraheren d. adsorberen e. chromatograferen f. destilleren g. filtreren h. indampen i. adsorberen j. extraheren 18. a. de geurvreters adsorberen de geur b. de geurvreters kunnen “vol” raken 19. Eerst methanol dan alcohol en dan water. Het zal op volgorde van kookpunt gaan de laagste eerst. 20. Stof A zal het hoogste komen. Dit komt door dat hij makkelijker met de loopvloeistof mee gaat dan aan het papier blijft hangen Vraag 21: • Als eerste voeg je alcohol toe aan het mengsel. Jood zal oplossen. Zwavel en zand zullen in de oplossing blijven zitten als vaste stof. Wanneer je het mengsel filtreert krijg je als residu zwavel en zand en als filtraat jood opgelost in alcohol. • Om de jood terug te krijgen damp je het in. • Het zand en zwavel mengsel ga je oplossen in koolstofdisulfide. Zwavel zal oplossen en zand niet. Herhaal het filtreren en indampen en je hebt ze uit elkaar. 22. a. Methanol: 64,7. Alcohol: 78,4. b. De methanol zal eerder eruit komen c. Ja hij zal het uit elkaar krijgen. 23. a. Doordat de dichtheden van deze stoffen ver genoeg uit elkaar liggen. b. Nee dit zal niet hetzelfde zijn omdat de alcohol in het water zal oplossen op deze manier en je dus maar 2 lagen krijgt. 24. indampen, adsorberen, destilleren. Hoofdstuk 2 Bouwstenen van stoffen 2.2 De bouw van een atoom • Modellen • Dalton: een atoom is een massief bolletje. Elk atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen Atoommodel van Rutherford • Atoommodel Atoomkern opgebouwd uit protonen en neutronen, met daar omheen een elektronenwolk • Atoommodel – Elektronen (-) – Protonen (+) – Neutronen (0) Atoomnummer en massagetal • Atoomnummer geeft aan hoeveel protonen en elektronen in een atoom zitten • Massagetal geeft de som van protonen en neutronen aan Voorbeeld K atoomnummer: 19 K massagetal: 39 Aantal protonen en elektronen= 19 Aantal neutronen= 39 -19= 20 Elektronen-verdeling • De elektronen zijn over schillen verdeeld: Schil naam 1e schil K schil Maximaal aantal elektronen 2 2e schil L schil 8 3e schil M schil 18 4e schil N schil 32 • De elektronen worden van binnenuit naar buiten toe opgevuld • Uit het periodiek systeem is de elektronen-verdeling (elektronenconfiguratie) per atoom af te leiden Het atoomnummer geeft het aantal protonen in de kern aan Dit komt overeen met de kernlading (+) en het aantal elektronen in de elektronenwolk (-) Elektronenconfigatie: elektronenverdeling over de 4 schillen (banen) Valentie-elektronen: De elektronen in de buitenste schil Isotopen • Isotopen zijn elementen met hetzelfde atoomnummer maar met een verschillend massagetal • Aantal neutronen bij een atoom verschillen • Bijv waterstof: – “Gewoon” waterstof 1 proton geen neutronen – “Zwaar” waterstof 1 proton 1 neutron – Tritium 1 proton 2 neutronen Chloor Lichtere soort komt 3x zovaak voor Het gemiddelde massagetal wordt dan: Massagetal: (3*35+1*37)/4 = 35,5 Dit is de atoommassa!!! Huiswerk • Vraag 1 t/m 23 op blz. 39, 43 t/m 45 • Vraag 1 g niet maken! • Vraag 14,16 en 23 niet maken!! Scheikunde Week 4 Kelly van Helden Planning • Huiswerk nakijken • Theorie • Huiswerk maken Huiswerk nakijken 1. a. Model is een schematische weergave van een atoom of molecuul b. Model van een planetenstelsel is een verkleining, model van een atoom is een vergroting c. 3 d. Ze bestaan allemaal uit 3 verschillende atomen e. De hoeveelheid van de atomen is verschillend. f. A is zuiver, B is zuiver, C is mengsel 2. Een atoom is een massief bolletje. Elk atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen 3. Ondeelbaar 4. a. A is een mengsel, B en C zijn zuivere stoffen b. B is een element, C is een verbinding 5. B 6. Dalton heeft een minder uitgebreid atoommodel. 7. a. Atoomnummer geeft aan hoeveel protonen er in een atoom zitten b. Het massagetal geeft aan hoeveel protonen en neutronen bij elkaar op geteld in een atoom zitten 8. a. elektronen, protonen en neutronen b. het is een ander atoom en elk atoom heeft andere eigenschappen 9. a. Lithium b. Natrium c. Zwavel 10. a. p= 8, e= 8, n= 8 b. p= 10, e= 10, n= 10 c. p= 1, e= 1, n= 0 d. p= 1, e= 1, n= 1 11. Zink N Li Zn 12. Symbool Cl Si Atoomnummer 7 3 30 17 14 Protonen 7 3 30 17 14 Elektronen 7 3 30 17 14 Neutronen 7 4 35 20 14 Massagetal 14 7 65 37 28 13. a. c. b. d. 15. Er kan geen lucht tussen atomen zitten omdat lucht uit moleculen bestaat en er geen moleculen tussen atomen kunnen zitten. 17. Rutherford uit elektronenwolk en kern Bohr uit schillen en kern 18. a. b. c. 19. a. Silicium b. 14 p, 17 n in de kern, 14 e in de wolk 20. a. Isotopen zijn atomen met een verschillende hoeveelheid neutronen. b. Met een andere kern 21. a. 12 n b. 6 n c. 17 n d. 9 n 22. a. Ne-22 en 2210Ne b. Ca-40 en 4020Ca 2.3 Periodiek systeem Periode G R O E P E N Groepen • Groep 1 Alkalimetalen (Film) – Reageren heftig met water • Groep 2 Aardalkalimetalen – Reageren heftig met lucht (felle vlam) • Groep 17 Halogenen – F, Cl, Br, I reageren goed met metalen • Groep 18 Edelgassen – Verbinden zich niet en tasten niets aan Atomen • Kleinste deeltjes van een molecuul • Symbolen – Eerste letter van de Latijnse naam – Bijvoorbeeld: • Koolstof = Carboneum dus C • Koper = Cuprum dus Cu • Denk aan hoofdletter kleine letter!!! Elementen • Fientje Cliedert Bruine Inkt Op Haar Neus – Fluor (F), – Chloor (Cl), – Broom (Br), – Jood (I), – Zuurstof (O), – Waterstof (H), – Stikstof (N) • Twee atomige elementen Molecuulformule Coëfficiënt: Geeft het aantal moleculen aan 2 C2H6O 2 moleculen ethanol Index: Geeft het aantal atomen dat in het molecuul voorkomt aan Atoombinding • Covalentie: het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding Atoombinding Er zijn ook atomen die meer dan een covalentie hebben. Bijvoorbeeld: Zwavel (S) covalentie 2, 4 en 6 Molecuulformule • Koolstof en zwavel atomen Covalentie aantallen vereenvoudigen :C :4 :2 :1 S 2 4 2 Formule : CS2 Koolstofdisulfide Structuurformule • Een structuurformule is een tekening van een molecuul. - Ruimtelijke structuur: hierbij kun je de hoeken en verbindingen goed zien. - Eenvoudiger is de structuurformule: deze zijn gemakkelijker te tekenen. Ethanol H-atomen worden voor het gemak vaak weggelaten. Huiswerk • Maken opdracht 24 t/m 32 op blz 48 en 49 • Achterkant van periodiek systeem invullen Scheikunde Week 5 Kelly van Helden Planning • Huiswerk nakijken • Theorie • Huiswerk maken Huiswerk nakijken 24. a. Op atoomnummer b. omdat ze de zelfde eigenschappen hebben 25. a. Perioden b. Groepen 26. a. groep 17 b. groep 1 c. groep 18 27. a. Fluor, Chloor, Broom, Jood b. Lithium, Natrium, Kalium c. Helium, Neon, Argon 28. De atomen uit groep 2 29. Groep 2 periode 3 (gemiddelde van alle 3) 30. Nee bij deze niet 31. a. groep 16 b. periode 8 c. Metaal 32. a. calcium b. Krypton is een edelgas 2.4 Ionen • • • • • • Atomen met een lading Sterkere aantrekkingskracht Hogere smeltpunten Kern blijft altijd gelijk Elektronen kunnen veranderen Ionen willen lijken op edelgassen Ionen • Atomen kunnen elektronen opnemen of afstaan (buitenste schil) • Atomen willen zijn als edelgas • Atomen uit groep 1 staan makkelijk 1 elektron af (elektron positief) • Atomen uit groep 17 nemen makkelijk 1 elektron op (elektron negatief) Bijvoorbeeld Na • • • • Atoomnummer 11 Kernlading is dus +11 11 protonen en 11 elektronen Na kan 1 elektron afstaan – Buitenste schil 1 e • 11 P 10 E (+11 -10= +1) • Natrium ion (Na+-ion) Natrium Bijvoorbeeld Cl • • • • • • Atoomnummer 17 Kernlading is dus +17 17 protonen en 17 elektronen Cl kan 1 elektron opnemen 17 P 18 E (+17 -18= -1) Chloride (Cl- ion) Periodiek systeem en ionen • Atomen uit groep 1 – 1 afstaan dus lading van 1+ • Atomen uit groep 2 – 2 afstaan dus lading van 2+ • Atomen uit groep 16 – 2 opnemen dus lading van 2- • Atomen uit groep 17 – 1 opnemen dus lading van 1- Waardigheid van atomen • Ook wel elektovalentie • Atomen uit groep 1 – Waardigheid van 1 • Atomen uit groep 2 – Waardigheid van 2 • Atomen uit groep 15 – Waardigheid van 3 • Atomen uit groep 17 – Waardigheid van 1 2.5 naamgeving van ionen • Positieve ionen behouden dezelfde naam – Mg2+ = Magnesium ion – Na+ = Natrium ion – K+ = Kalium ion Metalen • Er zijn metalen die meerdere valenties kunnen hebben • Fe2+ of Fe3+ • Deze geven we aan met romeinse cijfers • Ijzer(II) ion of ijzer(III)ion • Cu+ en Cu2+ • Koper(I)ion en Koper(II)ion Valenties van metalen Metaal valentie Na, K, Ag (1) + Mg, Ba, Ca, Zn, Ni 2+ Al, Cr, Au 3+ Fe 2+ en 3+ Cu, Hg 1+ en 2+ Pb, Sn 2+ en 4+ Uitzondering: Waterstof (enige niet metaal) positieve valentie: H+ Valenties niet metalen Niet-metaal Valentie F, Cl, Br, I (1) - O, S 2- N, P 3- Negatieve ionen • Achtervoegsel –ide – F– Cl– Br – I– O2– S2– N3- Fluoride Chloride Bromide Jodide Oxide Sulfide Nitride huiswerk • Opdracht 33 t/m 44 • Niet maken: 34, 42, 43, 44b, d, f, g Scheikunde Week 6 Kelly van Helden Planning • • • • Huiswerk nakijken Herhaling Theorie Huiswerk maken Huiswerk nakijken 33. Een ion is een geladen atoom 35. a. Een positief ion ontstaat wanneer er een elektron afgegeven wordt. b. Een negatief ion ontstaat wanneer er een elektron opgenomen wordt. 36. a. 19 p en 19 e e. 8 p en 10 e b. 17 p en 18 e f. 26 p en 26 e c. 7 p en 7 e g. 26 p en 24 e d. 1 p en 1 e h. 80 p en 78 e 37 a. b. 37 c. d. 37. e. Lithium op Helium Aluminium op Neon Chloor op Argon zuurstof op Neon 38. a. Waardigheid, het aantal elektronen dat een atoom opneemt of afstaat. b. Metalen hebben een positieve elektrovalentie c. Niet-metalen hebben een negatieve elektrovalentie 39. Uit het periodiek systeem kun je de ladingen aflezen 40. a. 2 b. 1 c. 1 41. a. De atoomnaam met ion er achter b. De atoomnaam met -ide erachter c. Het Romeinse cijfer wat er bijstaat 44. a. Ba2+ c.Hg(1)+ e.Ag(1)+ h. Zn2+ Herhaling!! 3.3 structuurformules en namen van moleculaire stoffen • Molecuul bestaat altijd uit 2 of meer atomen • Altijd niet-metalen • Covalentie • structuurformules Molecuulformule Coëfficiënt: Geeft het aantal moleculen aan 2 C2H6O 2 moleculen ethanol Index: Geeft het aantal atomen dat in het molecuul voorkomt aan Atoombinding • Covalentie: het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding Atoombinding Er zijn ook atomen die meer dan een covalentie hebben. Bijvoorbeeld: Zwavel (S) covalentie 2, 4 en 6 Structuurformule • Een structuurformule is een tekening van een molecuul. - Ruimtelijke structuur: hierbij kun je de hoeken en verbindingen goed zien. - Eenvoudiger is de structuurformule: deze zijn gemakkelijker te tekenen. Ethanol H-atomen worden voor het gemak vaak weggelaten. Structuurformule • Dubbele bindingen • Drievoudige bindingen Molecuulformule • Koolstof en zwavel atomen Covalentie aantallen vereenvoudigen :C :4 :2 :1 S 2 4 2 Formule : CS2 Koolstofdisulfide Index en naamgeving Index Voorvoegsel 1 Mono 2 Di 3 Tri 4 Tetra 5 Penta 6 Hexa Naamgeving • H2O – Diwaterstofmono-oxide • P2O5 – Difosforpenta-oxide • Monostikstofdioxide – NO2 huiswerk • Opdracht: 21 t/m 33 • Niet maken: 22, 26, 29. Scheikunde Week 7 Kelly van Helden Planning • Huiswerk nakijken • Theorie • Huiswerk maken Huiswerk nakijken 21. De covalentie van een atoom van een niet-metaal komt overeen met het aantal bindingen dat het atoom kan vormen. 23. Natrium is een metaal en alleen niet metalen hebben een covalentie. 24. De structuurformule geeft aan welke atomen in een molecuul van die stof aanwezig zijn en hoe ze met elkaar verbonden zijn. 25. H2 C 2H 6 CH4O C 2H 4 N2 27. 28. a. b. d. e. 30. 31. 1 = Mono 2 = Di 3 = Tri 4 = Tetra c. f. 32. a. (mono)Koolstofmono-oxide b. Zwaveldi-oxide c. Koolstofdi-oxide d. Zwaveltri-oxide e. Di-fosfortri-oxide f. Di-stikstoftetra-oxide 33. a. H2O b. PCl3 c. SiO2 d. H2O2 e. N2O4 f. SiCl4 3.2 elektrisch geleidingsvermogen • Een stof kan stroom geleiden wanneer – De stof moet bestaan uit geladen deeltjes – De geladen deeltjes moeten vrij kunnen bewegen Onderscheid in stoffen 1. Moleculaire stoffen 2. Zouten (opgebouwd uit ionen) 3. Metalen Welke stoffen geleiden niet? • • • • Gedestilleerd water Alcohol Hout perspex Moleculaire stoffen (bestaan uit niet-metalen): Dit komt doordat deze stoffen geen vrije elektronen bevatten!! Zouten • Stoffen opgebouwd uit positieve en negatieve ionen Zouten bestaan uit: een metaal en een niet-metaal • Natrium en Chloor – Natrium staat steeds 1 elektron af – Chloor neemt steeds 1 elektron op • Er ontstaat Natriumchloride (keukenzout) Ionrooster en ionbinding • Ieder positief natrium ion is omgeven door 6 chloor ionen en andersom • Door de aantrekkingskracht tussen positieve en negatieve ionen blijven de ionen bij elkaar – ion binding Metalen • Eigenschappen van metalen – Glanzend uiterlijk – Hoog smeltpunt – Geleiden goed warmte – Geleiden elektrische stroom – Goed vervormbaar door walsen en smeden – In gesmolten toestand goed te mengen Even terug • IJzer atoomnummer 26 • Aantal protonen is dus: 26 (positief) • Aantal elektronen is dus: 26 (negatief) • IJzer staat graag 2 elektronen af • Dan krijgt ijzer een lading van: +2 • Dat is het ijzer ion IJzer • Bestaat uit veel positieve ijzer ionen en uit twee keer zo veel vrije elektronen • De ijzerionen zijn gerangschikt in een rooster • Hierin bewegen de vrije elektronen zich kris kras tussen de positieve ijzerionen door. • Deze zorgen voor de binding Metaalrooster Metaalrooster • Bestaat dus uit positieve metaalionen en uit vrije elektronen die voor de binding (metaalbinding) in het rooster zorgen • Wanneer het metaal aangesloten wordt op stroom gaan alle elektronen dezelfde kant op – De beweging van vrije elektronen wordt gericht Huiswerk • Opdracht: 2 t/m 16 – Niet maken: 8, 11, 12, 15 Huiswerk nakijken 3.2 2. De stof moet bestaan uit geladen deeltjes De geladen deeltjes moeten vrij kunnen bewegen. 3. Moleculaire stoffen, zouten en metalen 4. a. moleculaire stoffen bestaan uit ongeladen deeltjes. b. positieve (metalen) en negatieve ionen (niet metalen) c. positieve ionen (metalen) 5. Plastic geleid geen stroom dus moet moleculair zijn omdat deze geen vrije elektronen bevat. 6. Ionrooster, Metaalrooster en molecuulrooster 7. Ionrooster is positief en negatief naast elkaar metaalrooster niet. Ze zitten beide in een rooster 9. Door het rooster 10. Bij een legering bouw je ander metaal in een metaalrooster 13. a. bestaat alleen uit niet metalen b. bestaat uit metaal en een niet metaal c. bestaat alleen uit metalen 14. a. element bestaat uit 1 soort moleculen Verbinding uit meerdere soorten moleculen. b. kan beide zijn. (CO2 en O2) 16.a.1. Moleculair 5. moleculair 2. zout 6. zout 3. moleculair 7. Metaal 4. metaal b. Moleculair niet, metaal wel, zout alleen (l)