Atomen en moleculen

Atomen en moleculen
Bram Janssens
Bieke Sarens
VAN STOFFEN NAAR ATOMEN
1. FASES VAN STOFFEN
-
Hoe zien volgende stoffen er volgens jullie uit? Wat is het grote verschil?
Vaste stof
Vloeibare stof
Gas
2. MOLECULEN EN ATOMEN
-
Wat stellen de bolletjes bij deze stoffen voor?
De bolletjes stellen de verschillende moleculen voor waaruit een stof bestaat.
-
Wat stellen volgende afbeeldingen (waar de pijl naar wijst) voor?
Molecule
Moleculen en atomen
Atomen
1
Stoffen  moleculen  atomen
-
Een stof kan in drie fasen voorkomen, namelijk: Vast, vloeibaar ,gas.
-
Bv. IJsblokje, glas water, mist.
-
Deze stof is opgebouwd uit moleculen. Dit zijn de kleinste deeltjes die nog
dezelfde eigenschappen van de stof bevatten.
-
Moleculen kunnen op hun beurt onderverdeeld worden in atomen. Een molecule kan
bestaan uit één of meerdere soorten atomen.
3. VOORSTELLING VAN MOLECULEN EN STOFFEN
Moleculen bestaan dus uit meerdere atomen, maar we kunnen deze moleculen op verschillende
manieren gaan voorstellen!
MOLECUULMODELLEN
Moleculen kunnen voorgesteld worden als kleine modellen. De atomen worden hierbij voorgesteld
als kleine bolletjes.
-
Ken jij volgende moleculen?
H2O/water
-
H2/zuurstofgas
O2/waterstofgas
Water is een relatief kleine moleculen. Het bestaat uit slechts drie atomen. Namelijk twee
waterstofatomen en één zuurstofatoom.
De slotformule is H2O, we noemen het een watermolecule.
Moleculen en atomen
2
-
Wat stellen volgende moleculen voor? Schrap wat niet past en vul verder aan!
1 molecule/ 2 moleculen/3moleculen
één atoom zuurstof/2 atomen koolstof
één atoom koolstof/2 atomen zuurstof
enkelvoudige/samengestelde stof
stofformule is C2O / CO2
stofnaam: Koolstofdioxide
1 molecule/ 2 molecules
1 atoom/ 2 atomen zuurstof
enkelvoudige/samengestelde stof
stofformule is O / O2
stofnaam:Zuurstofgas
MOLECUULFORMULE
Molecuulformule
-
Moleculen kunnen we ook voorstellen met behulp van symbolen.
Deze voorstellingswijze noemen we de molecuulformule.
-
De formule van een molecule bestaat uit de symbolen van de elementen
waaruit de molecule is opgebouwd, waarbij rechts onder de symbolen het aantal atomen van
dit element in de molecule wordt weergegeven door een Arabisch cijfer: de index .
Bijvoorbeeld O2 : twee atomen zuurstof.
-
Het aantal moleculen wordt weergegeven door de: de coëfficiënt.
Bijvoorbeeld 3O2 : drie moleculen zuurstofgas.
Moleculen en atomen
3
DEELTJESMODELLEN BIJ STOFFEN
Zoals moleculen uit atomen bestaan, bestaan stoffen uit verschillende moleculen!
Hierbij kunnen we een onderscheid maken tussen enkelvoudige stoffen en samengestelde stoffen.
-
Hoe zijn enkelvoudige en samengestelde stoffen opgebouwd volgens jou?
-
Enkelvoudige stoffen:
Stoffen die bestaan uit slechts één soort
atoom/element.
-
Samengestelde stoffen:
Stoffen die bestaan uit meerdere soorten
atomen/elementen.
Samengevat!
-
Elke stof is opgebouwd uit moleculen.
-
Moleculen bestaan uit atomen van één of meerdere elementen.
-
ENKELvoudige stoffen zijn opgebouwd uit atomen van dezelfde soort.
-
SAMENgestelde stoffen zijn opgebouwd uit atomen van verschillende soorten.
Moleculen en atomen
4
4. ELEMENTEN IN DE MOLECULEN
Moleculen zijn opgebouwd uit atomen van verschillende elementen (zuurstof, ijzer, stikstof, …).
Een aantal zeer belangrijke elementen die je MOET kennen:
-
Zoek voor elk element het symbool en de Latijnse benaming, je mag je smartphone
hiervoor gebruiken!
Element
Latijnse benaming
Symbool
Goud
Aurum
Au
IJzer
Ferrum
Fe
Koper
Cuprum
Cu
Kwik
Hydrargyrum
Hg
Lood
Plumbum
Pb
Zilver
Argentum
Ag
Waterstof
Hydrogenium
H
Chloor
Chlorium
Cl
Kalium
Al-Qalyah/kalium
K
Zwavel
Sulfur
S
Stikstof
Nitrogenium
N
Moleculen en atomen
5
FYSISCH VS CHEMISCH
1. FYSISCH OF CHEMISCH VERSCHIJNSEL
-
Geef bij onderstaande voorbeelden aan of het om een fysisch (F) of een chemisch (C)
verschijnsel gaat. Verklaar onderaan ook waarom!
Verbranden van huisvuil.
Je hartslag.
De kleur van de ondergaande zon.
C
F
Het rinkelen van een fietsbel.
F
Het roesten van een blikje.
-
C
F
Wat is het verschil tussen een chemisch en een fysisch verschijnsel volgens jou?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Chemisch en fysisch verschijnsel
Bij een chemisch verschijnsel verandert de aard van de stof wel.
Bij een fysisch verschijnsel verandert de aard van de stof niet.
VB. van een chemisch verschijnsel:
Verbranding, roesten, bederf, …
VB. van een fysisch verschijnsel:
Geluid, licht, snelheid, …
Moleculen en atomen
6
2. CHEMISCH VERSCHIJNSEL EN VERBINDING
PROEFJE 1: MAGNESIUMLINT
We herhalen de proef van het verbranden van magnesiumlint!
Hypothese:
-
Wat denk je dat er zal gebeuren?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Observatie:
-
We vangen het residu van het magnesiumlint op, welk verschil kunnen we opmerken
tussen het magnesiumlint voor en na de verbranding?
Het metalen stukje magnesiumlint is volledig verbrand tot een wit poeder.
Verklaring:
Magnesium is een metaal. Dit metaal heeft zich verbonden met het zuurstofgas dat in de klas
aanwezig is. We zeggen dat het metaal een verbdinding gevormd heeft met zuurstof.
Er is een nieuwe stof ontstaan die we magnesiumoxide noemen. Oxide herken je ook in het Engelse
woord voor zuurstof: oxygen.
De stof magnesium ondergaat dus een chemische verandering die we een chemische reactie
noemen. De naam van zo'n type chemische reactie noemen we een oxidatie.
We kunnen het als volgt voorstellen:
magnesiummetaal + zuurstofgas geeft magnesiumoxide.
Moleculen en atomen
7
Chemische reactie samengevat:
Een chemische verbinding ontstaat tijdens een chemische reactie.
Bij een chemische reactie ontstaan nieuwe stoffen.
Een oxidatie of verbranding is een chemische verschijnsel of een chemische reactie waarbij
zuurstof wordt gebonden.
-
Vul volgende proefjes verder aan met behulp van de theorie!
HAARDVUUR:
-
Welke chemische reactie vindt hier plaats?
Een verbranding van hout/papier.
-
Wanneer een reactie van een organische stof plaatsvindt met zuurstof, noemen we dat een
verbranding.
-
In het voorbeeld met het haardvuur, verloopt de reactie snel. Daarom noemen we dat een
snelle oxidatie. Ook warmte en licht komen hierbij vrij.
ROESTEN VAN IJZER:
We leggen een nagel in water.
Hypothese:
____________________________________________________________________________
Vaststelling:
De nagel verroest.
Welke chemische reactie vindt hier plaats?
Roesten van metaal.
-
ijzermetaal + zuurstofgas geeft ijzeroxide.
Hierbij spreken we over trage oxidatie omdat er geen vuur aan te pas komt.
Moleculen en atomen
8
STOFOMZETTINGEN
1. STOFFEN KUNNEN OMGEZET WORDEN IN NIEUWE STOFFEN
Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan. De formule van methaan is CH4. Bij de verbranding van
methaan ontstaan koolstofdioxide en water:
-
Als je de namen vervangt door de formules krijg je:
CH4
+
O2

methaan
+
zuurstof

CO2
+
koolstofdioxide +
H2O
water
Bij deze reactie worden de chemische bindingen tussen de atomen in methaan en de chemische
bindingen tussen de atomen in zuurstof verbroken, en 2 nieuwe chemische verbindingen
(koolstofdioxide en water) gemaakt met deze atomen.
2. FASEOVERGANGEN EN MOLECULEN
-
Vul de juiste term in bij de juiste getallen.
1. Smelten
2. Stollen
3. Verdampen
4. Condenseren
5. Rijpen
6. Sublimeren
-
Veranderen de moleculen als een stof van fase verandert?
Neen! De moleculen behuden dezelfde structuur en samenstelling.
Moleculen en atomen
9
-
Wat gebeurt er met de moleculen van water bij een hoge temperatuur?
De moleculen gaan harder en sneller bewegen en zo verder uit elkaar bewegen.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
-
Wat gebeurt er met de moleculen van water bij een lage temperatuur?
De moleculen gaan trager bewegen en dichter bij elkaar zitten.
____________________________________________________________________________
De moleculen zelf zullen dus niet veranderen. De bindingen tussen moleculen zullen bij een hoge
temperatuur deels of volledig breken. De bindingen tussen moleculen zullen bij een lage
temperatuur herstellen en aan elkaar hangen.
Faseovergangen zijn wel onomkeerbaar! Bv. Water smelten - bevriezen.
3. STOFOMZETTINGEN
-
Bij stofomzettingen verandert de samenstelling van de moleculen wel.
-
De bindingen tussen de moleculen worden volledig verbroken.
-
Tussen de atomen worden nieuwe bindindingen gemaakt waardoor er nieuwe
atoomcombinaties ontstaan.
-
Er worden dus wel nieuwe stoffen gevormd. Omdat we spreken over een chemisch
verschijnsel is het niet onomkeerbaar.
Moleculen en atomen
10
-
Duid in volgende voorbeelden de fysische verschijnselen aan met een stippellijn, de
chemische verschijnselen met een volle lijn.
verroest blik
verbranden van huisvuil
rode kleur van de ondergaande zon.
Stollen van lava
weggommen van potlood
opstijgen van rook
kleding kleuren
fietsbel die rinkelt
inkt wissen met een tintenkiller
benzine die ontploft
afkoelen van gekookt water
ei bakken
beschimmelen van brood
fotosynthese bij planten
-
Geef zelf nog vijf fysische verschijnselen:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
-
Geef zelf nog vijf chemische verschijnselen:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Moleculen en atomen
11