SCHEIKUNDE – H1 – PAR1 Fossiele brandstoffen Aardolie Olieraffinaderij Aardoliefracties Leren afbeelding 1.1 Een paar voorbeelden kunnen noemen SCHEIKUNDE – H1 – PAR2 Gasbrander Gele vlam Kleurloze vlam Ruisende vlam Gedestilleerd water Demiwater Verloop proef - Aardgas, aardolie, steenkool Bij verbranding ๏ veel energie Bij verbranding ๏ slechte stoffen komen vrij Raken een keer op ๏ zuinig mee zijn Ontstaat uit plantenresten die miljoenen jaren diep in de aarde onder hoge druk hebbe gestaan - Bestaat uit meer dan honderdduizend verschillende stoffen - Samenstelling is afhankelijk van de vindplaats - Danken we een groot deel van onze welvaar aan ๏ zwart goud - Het mengsel van stoffen (aardolie) word daar verdeeld in zeven mengsels van een kleiner aantal stoffen - Het proces heeft gefractioneerde destillatie De mengsels die de olieraffinaderij maakt - Boven in de lichtste mengsels - Onderin de zwaarste mengsels - Gele vlam Kleurloze vlam Ruisende vlam Kun je niet gebruiken om stoffen mee te verhitten - Pauzevlam - Gebruik je als je een kleine hoeveelheid stof voorzichtig moet verwarmen - Bijv. een beetje vloeistof in een reageerbuis - Met blauwe kern - Gebruik je als je een grote hoeveelheid stof sterk moet verhitten - Kraanwater waar alle opgeloste stoffen uit zijn gehaald - Tamelijk duur Kraanwater waar alleen de opgeloste kalk uit is gehaald 1. Handeling (iets doen) 2. Waarneming (je kunt iets horen, voelen of ruiken 3. Conclusie (aan de hand van je waarnemingen 1 Model Stimulatie SCHEIKUNDE – H1 – PAR3 Stofeigenschap Stofconstante Dichtheid Gevarentekens (pictogrammen) Leren 1.9a + 1.9b blz. 16 R-zinnen S-zinnen Chemiekaarten Doorkijken 1.10 blz. 17 Inhoud chemie kaarten Materialen Natuurlijke polymeren Synthetische polymeren Composieten SCHEIKUNDE – H1 – PAR4 Zuivere stof Een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid - Op eenvoudige wijze de omstandigheden aanpassen - Je ziet direct wat daar het resultaat van is - Eigenschap die bij een stof hoort - Bijv. kleur, smaak, oplosbarheid, brandbaarheid, fase bij kamertemperatuur - elke stof heeft een unieke combinatie van stof eigenschappen - stofeigenschap die je met een getal kunt aangeven gevold door een eenheid - bijv. het kookpunt en dichtheid - massa van 1 m³ van die stof ๐๐๐ ๐ ๐ - ๐๐๐โ๐กโ๐๐๐ = ๐ฃ๐๐๐ข๐๐ - Als eenheid kun je kg/m³ of g/cm³ gebruiken - Nieuwe in 2015 - Afbeelding goed leren!!! - Waarschuwingszinnen voor bijzondere gevaren - De r staat voor risk - Veiligheidsaanbevelingen - De s staat voor safety Bevat alle bekende stoffen die in laboratorium en industrie worden gebruikt - Fysische eigenschappen - Giftigheid - Brandbaarheid - Hoe je ongelukken kunt voorkomen - Wat je moet doen in een noodsituatie - Stoffen waar je iets van kunt maken - Word onderverdeeld in vier groepen 1. Metalen 2. Natuurlijke polymeren 3. Synthetische polymeren 4. Composieten Bijv. cellulose, zetmeel, eiwit, rubber Bijv. plastics, kunstrubber Een mengsel van twee of meer materialen. - één stof - bestaat uit de zelfde moleculen 2 Mengsel Moleculen Molecuultekening Atomen SCHEIKUNDE – H1 – PAR5 Fasen van stoffen Vast Vloeibaar Gasvormig Toestandsaanduidingen Als er twee of meer stoffen door elkaar zijn gemengd - Deeltjes van een stof - Er bestaat tientallenmiljoenen verschillende moleculen - Kan bestaan uit atomen van één soort maar ook uit atomen van verschillende soorten - Een model van een molecuul - Gebruik je om iets beter te begrijpen en verklaren - Deeltjes van moleculen - Er zijn 110 atomen - Twee of meer vormen een molecuul - Word bepaald door de afstand tussen de moleculen en de plaats van de moleculen - Vast - Vloeibaar - Gasvorming - Bij een temperatuur die lager is dan het smeltpunt Moleculen: - trillen op vaste plaats - Afstand is klein - Trekken elkaar sterk aan - Bij een temperatuur die tussen het smeltpunt en het kookpunt ligt Moleculen: - Bewegen lans elkaar - Afstand is klein - Trekken elkaar een beetje aan - Van een temperatuur die hoger is dan het kookpunt Moleculen: - Bewegen met grote snelheid langs elkaar - Afstand is groot - Trekken elkaar niet aan - Vast (s) - Vloeibaar (l) - Gasvorming (g) - Bijv. ijs = H2O(s), water = H2O(l), waterdamp = H2O(g) 3 Van °C naar K Van K naar °C - + 273 Bijv. 10 °C = 283 K - 273 Bijv. 373 K = 100 °C Fasedriehoek Vast Gas Vanderwaalskrachten Kookpunt van een molecuul Smeltpunt Kookpunt Smelttraject Kooktraject Scheiden Scheidingsmethodes condenseren verdampen vloeibaar - Aantrekkingskrachten tussen molecullen - Hant af van de massa van de moleculen - Hoe zwaarder ๏ hoe hoeger de vanderwaalskrachten - Hangt af van de zwaarte en vorm - Moleculen worden zwaarder ๏ aantrekkingskracht neemt toe ๏ hoger kookpunt - Als een molecuul vertakt is is het kookpunt hoger. - Bij een zuivere stof - De temperatuur van de stof is tijdens het smelten gelijk - Bij een zuivere stof - De temperatuur van de stof is tijdens het koken gelijk - Bij een mengsel - De temperatuur van de stof loopt tijdens het smelten af - Bij een mengsel - De temperatuur van de stof loopt tijdens het koken op - Een mengels uitelkaar halen tot je zuivere stoffen hebt - Je sorteert moleculen - De stoffen, moleculen en stofeigenschappen blijven gelijk - Extraheren - Filtreren - Indampen 4 Extraheren Filtreren Indampen SCHEIKUNDE – H1 – PAR6 Atoomsoort Periodiek systeem - Het oplossen van stoffen - Je maakt gebruik van verschil in oplosbaarheid - Het gebruikte oplosmiddel is het extractiemiddel - Bijv. zand van het het strand bevat zout, zout kun je oplossen in water en dan hou je zand over - Het filteren van stoffen - Je maakt gebruik van het verschil in deeltjes grootte - Dat wat door het filter gaat heet filtraat - Dat wat blijft zitten heet residu - Bijv. zout is kleiner dan zand. Als je zout en zand met water in een fliter gooit dan gaat het zout en water er door heen het blijft het zand zitten - Het verdampen van stoffen - Je maakt gebruik van het verschil ik kookpunt - Bijv. zout heeft een hoger kookpunt dan water, je laat het water verdampen en het zout blijft over - Verbindingen Elementen - Een eigen naam Een eigen symbool Overzicht van alle atoomsoorten Alle atoomsoorten in de zelfde groep lijken in eigenschappen op elkaar groep 1: alkalimetalen reageren heftig op water groep 17: halogenen reageren gemakkelijk met metalen groep 18: edelgassen reageren niet gemakkelijk met andere stoffen Stoffen met meerdere soorten atomen Kun je ontleden Stoffen met maar 1 soort atoom Kun je niet ontleden Leren 1.31!(HEEL BELANGRIJK) blz. 30 5 Metalen Edelheid metalen Leren/ door kijken 1.35 blz. 32 Lichte metalen Zware metalen Legeringen Leren 1.38 (HEEL BELANGRIJK) blz. 33 SCHEIKUNDE – H1 – PAR7 Atoommodel Rutherford Atoommodel van Rutherford - Hebben een glimmend oppervlak - Geleiden warmte en elektrische stroom - Kunnen vervormd worden, voorals als ze heet zijn - Kunnen in gesmolten toestand worden gemengd met andere metalen - Op grond van corrosie (reactie op stoffen uit de omgeving, zuurstof of water) - Edele metalen (groep 1 periodiek systeem) - Halfedele metalen - Onedele metalen - Zeer onedele metalen - Metalen met een kleine dichtheid - Bijv. natrium, magnesiem, aluminium, titaan - Metalen met een grote dichtheid - Sommige verbindingen van atomen in zware metalen zijn heel erg giftig - Ontstaan door het mengen van gesmolten metalen - Heeft ander eigenschappen dan afzonderlijke metalen - - Atoomnummer Atoombindingen/covalente bindingen - Voorgesteld door Dalton Eerst als een masief bolletje ๏ nu met kleur Bedacht niet model voor een atoom Een atoom bestaat uit een kern en elektronen Der kern bestaat uit twee soorten deeltjes: positief geladen protonen en ongeladen neutronden (de massa van een proton is gelijk aan die van een neutron) De elkektronen zijn negatief geladen De lading van een proton is even groot als de lading van een elktron Een atoom bevat evenveel protonen als elektronen en is dus elektrisch neutraal (het valt dus niet gemakkelijk uit elkaar) Aantal protonenvan elke atoomsoort Ontstaan doordat elektronen worden ‘gedeeld’ door de atomen Geven we in een molecultekingen aan met een streepje 6 Covalentie Leren 1.43 blz. 38 Valentie van een atoomsoort Ion Opdracht 64 snappen blz. 39 Metaalbinding SCHEIKUNDE – H2 – PAR1 Water Hoeveelheid water Figuur 2.1 blz. 49 Waterkringloop Figuur 2.2 blz. 49 Beschikbaar water Watervoorraad beter benutten of vergroten Conflicten - Heta aantal bindingen dat een atoom kan vormen - Komt overeen met het aantal streepjes - Hoeveel elektronen een atoom kan opnemen of afstaan - Deeltjes die daardoor ontstaan heten ionen - Positieve lading als het atoom elektronen heeft afgestaan - Negatieve lading als het atoom elektronen heeft opgenomen - De binding tussen de positieven metaalionen en de vrije elektronen - Meest voorkomende vloeistof op aarde - Enige stof (naast zwavel) die vast, vloeibaar en gasvorimig op aarde voorkomt - 2,5 % van al het water op de wereld is zoet - Van die 2,5 % zoet zit maar 0,3 % in meren en rivieren - Verdamping - Condencatie - Neerslag - Infiltratie - Afstroming - Hoeveelheid verandert niet - Plaats verandert wel (zie waterkringloop) - Hoe meer mensen er zijn, hoe minder water per persoon beschikbaar is - Zuiniger met water omgaan - Dammen aanleggen en reservoirs bouwen (probleem: te weinig geld en kennis + milieuschade) - Oppervlaktewater uit en ander gebied halen (probleem: transportkosten zijn hoog) - Grondwater oppompen (probleem: bodem droogt uit en grondwaterpeil daalt) - Ontzouten (probleem: duure techiek en veel energie) - Ongelijke verdeling zoet water - vervuiling SCHEIKUNDE – H2 – PAR2 7 Eigenschappen van water Dichtheid 1. 2. 3. 4. - Soortelijke warmte - Hoog kookpunt - Groot oplosvermogen SCHEIKUNDE – H2 – PAR3 Oplossen Oplossing Suspensie Oplosbaarheid Oplosbaarheid en temperatuur - Dichtheid Soortelijke warmte Hoog kookpunt Groot oplosvermogen Massa van 1 m³ Meeste stoffen ๏ dichtheid vloeistof kleiner dan dichtheid vaste stof Water ๏ dichtheid water (vloeibaar) is groter dan dichtheid van ijs (vast) Hoeveel warmte er nodig is om 1 kilo één graad warmer te maken Water heeft een grote soortelijke warmte Waterrijkgebied ๏ weinig temperatuursverschillen Woestijn ๏ grote temperatuursverschillen Water heeft een hoog kookpunt door kleine positieve elektrische lading Als molecuelen elkaar los willen laten moet er dus meer energie, warmte, zijn om ze van elkaar te krijgen ๏ hoger kookpunt Water is een goed oplosmiddel voor veel verschillende soorten stoffen - Bestaande verbindingen worden tussen moleculen verbroken, zowel van de stof als van het oplosmiddel - Nieuwe bindingen tussen moleculen van de stof en het oplosmiddel ontstaan Een mengsel dat altijd helder (doorzichtig) is - Een mengsel dat altijd troebel (ondoorzichtig) is - Vaste stof is zweeft in kleine korreltjes in de vloeistof (het is niet opgelost) - Het maximaal aantal grammen van een stof dat je kunt oplossen in een kilo van een oplosmiddel - Hangt af van stof, oplosmiddel, temperatuur - Vaste stoffen ๏ hoge temperatuur ๏ grotere oplosbaarheid - Gassen ๏ hoge temperatuur ๏ kleinere oplosbaarheid 8