- Scholieren.com

Samenvatting Scheikunde
Channelijne Hulshof
Hoofdstuk 1
1.2 Zuivere stoffen en mengsels
 Er bestaan tientallen miljoenen soorten moleculen, 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 heeft een smeltpunt en een kookpunt. Een mengsel heeft een smelttraject
een 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 vaste stof die zweven in
een vloeistof. Een emulsie bestaat uit kleine druppels van een vloeistof die zweven in een
andere vloeistof en snel weer ontmengen: tweelagensysteem. Hydrofiele
stoffen mengen (meestal) goed met water en hydrofobe stoffen niet.
 Een emulgatormolecuuul heeft een hydrofobe staart (C- en H atomen) en een
hydrofiele kop (O-atomen). Je gebruikt een emulgater om ervoor te zorgen dat
een emulsie niet ontmengt.
1.3 Scheidingsmethodes
 Suspensies kun je scheiden door filtreren (verschil in deeltjesgrootte) en door bezinken
(verschil in dichtheid). Een mengsel van een opgeloste vaste stof en een vloeistof kun je
scheiden door indampen (verschil in kookpunt) of door destilleren.
Een mengsel van vloeistoffen kun je scheiden door destilleren, waarbij
je 1 van de stoffen opvangt.
 Een mengsel van twee vaste stoffen kun je scheiden door extraheren
(verschil in oplosbaarheid). Adsorperen (verschil in
adsorptiemvermogen) is een scheidingsmethode waarmee je
opgeloste geur-, kleur en smaakstoffen uit een oplossing kunt halen
door het gebruik van koolstof als adsorptiemiddelen. Een kleine
hoeveelheid mengsel van opgeloste (kleur)stoffen kun je scheiden
door middel van papierchromatografie. De Rf-waarde = A:B van de
stof bepaalt de plaats in het chromatogram, er wordt gebruik gemaakt van de adsorptie aan
het papieroppervlak en de oplosbaarheid van de stof in het loopvloeistof.
Er kan dus gebruik gemaakt worden in het verschil in: deeltjesgrootte, dichtheid, kookpunt,
oplosbaarheid en adsorptievermogen.
1.4 Chemische reacties
 Kenmerken van een chemische reactie:
1. Het veranderen van beginnenstoffen naar reactieproducten.
2. Totale massa van de beginstoffen zijn gelijk aan die van de reactieproducten = wet van
behoud van massa.
3. Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
4. Een chemische reactie verloopt pas als de temperatuur even hoog of hoger is dan de
reactietemperatuur.
5. Er treedt een energie-effect op.
 Een proces is exotherm als er tijdens het proces energie aan de omgeving wordt afgestaan (de
reactieproducten bezitten minder chemische energie dan de beginstoffen). Een proces is
endotherm als er tijdens het proces energie vanuit de omgeving wordt opgenomen. (de
reactieproducten bezitten meer chemische energie dan de beginstoffen).
 De energie die nodig is om een reactie op gang te krijgen heet activeringsenergie.
 Het energie-effect van elk proces kun je
weergeven in een energiediagram. Daaruit kun je de
activeringsenergie (hoe hoger, des te trager de reactie),
de reactie-energie (het verschil tussen de hoeveelheid
energie van de beginstoffen en reactieproducten) en de
geactiveerde toestand (deze wordt bereikt als er zoveel
energie is toegevoerd dat de reactie kan starten) van het
proces aflezen.
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 5 factoren:
1. De verdelingsgraad van een stof: hoe groter, des te sneller de reactie verloopt.
2. Concentratie: hoe hoger de concentratie van de reageerende stof is, des te sneller de
reactie verloopt.
3. De temperatuur: hoe hoger, des te sneller de reactieverloopt.
4. Katalysator, hulpstof. Deze laat een reactie sneller verlopen zonder zelf gebruikt te
worden. De hoeveelheid katalysator aan het begin en eind van een reactie is dus gelijk,
hierdoor wordt het niet genoemd in een reactievergelijking. (Enzym = katalysator die
een biologische reactie versnelt.)
5. Soort stof
1.6 Het botsende-deeltjesmodel
 Een botsing tussen twee deeltjes die tot een reactie leidt, noemen we een effectieve
botsing. Hoe meer effectieve botsingen per seconde, des te groter is de reactiesnelheid.
De hoeveelheid effectieve botsingen verandert als de
verdelingsgraad, concentratie of temperatuur verandert. Om de
invloed van deze factoren te verklaren, is er het botsende
deeltjesmodel opgesteld.
 Invloed van de concentratie: Als de concentratie van de
beginstoffen kleiner wordt, neemt het aantal effectieve
botsingen af, en dus ook de reactiesnelheid.
 Invloed van de temperatuur: Als de temperatuur van de
beginstoffen hoger wordt, neemt het aantal effectieve botsingen
toe (en wordt heftiger) en dus ook de reactiesnelheid. Per
ongeveer 10 graden temperatuurstijging, verdubbelt de
reactiesnelheid.
 Invloed van de verdelingsgraad: Als de verdelingsgraad van de
beginstoffen groter wordt (door een groter contactoppervlak),
neemt het aantal effectieve botsingen toe en dus ook de
reactiesnelheid.
 Invloed van de soort stof: (niet te verklaren met het botsendedeeltjesmodel, maar met activeringsenergie) De aard van de
beginstoffen heeft invloed op de activeringsenergie van een
reactie en dus op de reactiesnelheid.
 Invloed van een katalysator: (niet te verklaren met het botsendedeeltjesmodel, maar met activeringsenergie) Een katalysator
verlaagt de activeringsenergie van een reactie, waardoor
de reactie sneller en/of bij lagere temperatuur verloopt.
Hoofdstuk 2
2.2 De bouw van een atoom
 Atoommodel volgens Dalton: een atoom is een massief bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn
eigen afmetingen.
 Atoommodel volgens Rutherford: een atoom bestaat uit een positief geladen kern en een
negatief geladen elektronenwolk, met negatief geladen elektronen. De atoomkern bestaat uit
positief geladen protonen en ongeladen (neutrale) neutronen. 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.
 Een atoom is als geheel elektrisch neutraal: er moeten evenveel negatieve lading zitten in de
elektronen als positieve lading in de protonen. Ofwel, het aantal protonen is in elk atoom
gelijk aan het aantal elektronen. De elektrische lading van protonen en elektronen wordt
uitgedrukt in coulomb of de elementaire ladingseenheid/ladingskwantum in e.
Lading
coulomb
Proton
+1,6 x 10-19
Neutron 0
Elektron -1,6 x 10-19


Lading e
Plaats
Aantal
+1
0/
neutraal
-1
De kern
De kern
Het atoomnummer
Massagetal – aantal
protonen
Gelijk aan aantal protonen
Rond
de kern
Het atoommodel volgens Bohr gaat uit van het model van Rutherford, maar de elektronen
bevinden zich hier 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 elektornenconfiguratie.
Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal
neutronen. Isotopen kun je weergeven met het symbool gevolgd door - en het massagetal.
2.3 Het periodiek systeem
 Het periodiek systeem is een systeem waarin alle atoomsoorten zijn geragschikt naar
opklimmend atoomnummer. Het bestaat uit horizontale perioden en verticale groepen.
 Atoomsoorten van elementen met stofeigenschappen die op elkaar lijken, staan in dezelfde
groep van het periodieke systeeem. Sommige groepen van elementen, in de verticale kolom,
hebben een eigen verzamelnaam. De horizontale rijen noemen we perioden.
Groep 1. De alkalimetalen (behalve H), zachte metalen en reageren heftig.
Groep 2. De aardalkalimetalen, hardere metalen en minder heftige reacties.
Groep 17. De halogenen, komen in de natuur voor als twee-atomige moleculen,
reageren makkelijk met andere elementen.
Groep 18. De edelgassen, bevat reactiviteit.
 Er zijn meer metalen dan niet-metalen, ook staan er een paar op de grens, deze worden
metalloïden genoemd. Deze staan wat betreft hun
eigenschappen tussen metalen en niet-metalen.
Het periodiek systeem is te vinden in Binas tabel 99.
 In het periodiek systeem is de elektronencofiguratie volgens het
atoommodel van Bohr van de eerste twintig atoomsoorten af te
leiden.
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 protonen in de kern is
groter dan 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 elektronenwolk.
De lading van een ion wordt altijd rechts boven 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 nietmetalen 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 goep 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 edelgasconfiguratie. Dit
streven wordt de octeregel genoemd.
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 verwaarsloosbaar. De massa van een atoom wordt dus
bepaald door de som van de massa’s van de protonen en neutronen.
Verschil massagetal: aantal kerndeeltjes (protonen + neutronen) &
atoommassa: de massa van een atoom
 Als van een atoom meerdere isotopen in de natuur voorkomen, spreken we van de
gemiddelde atoommassa (Ar) 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.
In Binas tabel 99 vind je de afgeronde waarden van de (gemiddelde) atoommassa’s van alle
atoomsoorten.
 De ionmassa is gelijk aan de atoommassa. De molecuulmassa (Mr) 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 uitgevoerd.
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 omrekenfactoren te gebruiken.
 Een mol (n) is een hoeveelheid stof, uitgedrukt in een aantal deeltjes. Een mol is een pakketje
van 6,02214 x 1023 deeltjes. Dit getal noem je het getal van Avogadro (NA).
 Het getal 6,022 x 1023 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 kruisproducten of met het rekenschema: