Hoofdstuk 1 1.2 Neutronen = massagetal – atoomnummer

 Hoofdstuk 1
1.2 Neutronen = massagetal – atoomnummer Massagetal = Protonen + Neutronen Atoomnummer = protonen (positief geladen) = elektronen (negatief geladen) Atomaire massa-­‐eenheden 1,00 u = 1,66*10-­‐27 kg Binas tabel 5 en 7 Isotopen Atomen met het zelfde aantal protonen maar ander aantal neutronen. (Mg-­‐25 en Mg-­‐24) Binas tabel 99 Atoommassa Gemiddelde bepaald door de massa’s van de isotopen en percentages waarin de isotopen in dat mengsel voorkomen. Molecuulmassa Gemiddelde molecuulmassa (M) is gelijk aan de som van de (gemiddelde) atoommassa’s die in het molecuul voorkomen. 1.3 Periodiek systeem: -­‐ Periode = horizontale rij van elementen -­‐ Groep = verticale kolom van elementen -­‐ Groep 1 Alikalimetalen Zachte metalen, reageren heftig -­‐ Groep 2 Aardalkalimetalen Hardere metalen, reageren minder heftig -­‐ Groep 17 Halogenen Twee-­‐atomige moleculen -­‐ Groep 18 Edelgassen Geringe reactiviteit 1.4 Stoffen kun je op een bepaalde manier indelen: Groep Naam Geleiden stroom Formule 1 Moleculaire stoffen Niet in vast en niet in vloeibaar Uitsluitend niet-­‐metalen 2 Zouten (ionen) Niet vast wel vloeibaar Metaal en niet-­‐metaal 3 Metalen Vast en vloeibaar Uitsluitend metalen Zouten bestaan uit positieve en negatieve ionen. 1.5 Covalente bindingen Atoombindingen, binding tussen 2 atomen. Symbool Covalentie H, F, Cl, Br, I 1 O, S 2 N, P 3 C, Si 4 1.6 Kookpunten worden bepaald door: • Vanderwaalsbinding (molecuulbinding) - Afhankelijk van molecuulmassa (aantal elektronen) - Hoe hoger de massa -­‐> Hoe sterker de vanderwaalsbinding • Waterstofbrug (tussen OH en NH groep) - Extra binding -­‐> Hoger kookpunt. Als een stof oplost in een andere stof wordt ook de vanderwaalsbinding verbroken. 1.7 Waterstofbrug Intermoleculaire binding tussen OH-­‐ en/of NH groepen. Intermoleculaire binding 1.8 Ion Atoom of atoomgroep met een positieve of negatieve lading. Metaalatomen Staan elektronen af, dus altijd positieve ionen Niet-­‐metaalatomen Nemen makkelijker elektronen op, dus meestal negatieve ionen. Ionbinding > H-­‐brug of vanderwaalsbinding Dus zouten hebben een hoger smeltpunt en kookpunt. 1.9 Metalen zijn vervormbaar zonder dat het rooster veranderd, ionen niet. Dan moet er een obstakel tussen komen. (koolstof) Legering Alliage, gestold mengsel van 2 of meer metalen. Hoofdstuk 2
2.2 Grootheid Gegeven/verschijnsel dat meetbaar is. Eenheid Grootheid is uitgedrukt in Eenheid. Eenheid is een getal. Binas tabellen 2, 3A, 4 2.3 Significante cijfers Cijfers die wel betekenis hebben. Vermenigvuldigen: Antwoord in meetwaarde met het kleinste aantal significante cijfers. Optellen/Aftrekken: Evenveel decimalen als de meetwaarde met kleinste aantal decimalen. Telwaarden tellen niet mee in significante cijfers. 2.4 Atomaire massa-­‐eenheid (u) is gelijk aan één twaalfde deel van de massa van één atoom van de koolstofisotoop 126 C 3.2 Elektrovalentie Hoofdstuk 3
Geeft aan met welke lading het ion kan voorkomen als zout. Fe(II)ion = Fe2+ 3.3 Oplossen KI(s) -­‐> K+(aq) + I-­‐(aq) HgCl2 -­‐> Hg2+ + 2Cl-­‐(aq) Ca(OH)2(s) -­‐> Ca2+(aq) + 2OH-­‐(aq) Indampen Tegenovergestelde van oplossen Zn2+(aq) + SO42-­‐(aq) -­‐> ZnSO4(s) Natriumhydroxide natronloog Kaliumhydroxide kaliloog Calciumhydroxide kalkwater bariumhydroxide barietwater 3.4 Neerslagreacties: -­‐ Noteer welke stoffen er mee doen -­‐ Maak een kleine oplosbaarheidstabel (mbv binas 45) -­‐ Wat slecht met elkaar oplost wordt een vaste stof. -­‐ Maak dan een reactievergelijking (zelfde als indampen) Pb2+(aq) + 2I-­‐(aq) => PbI2(s) 3.5 Als je een zout moet maken wat samen goed oplost bv. ZnNO3 dan moet je iets zoeken wat met Zn goed oplost, iets wat met NO3 goed oplost, maar wat samen slecht oplost. Hoofdstuk 4
4.2 Molariteit Het gehalte, uitgedrukt in mol opgeloste stof per liter oplossing. M Aantal mol opgeloste stof mol Molariteit = Aantal liter oplossing M = L mol/L molL-­‐1 Verdunningsfactor Nieuw volume/oud volume 4.3 Percentage stof X in mengsel Hoeveelheid stof X x 100% Hoeveelheid mengsel Promillage stof X in mengsel Hoeveelheid stof X Hoeveelheid mengsel x 1000% Aantal PPM stof X in mengsel Hoeveelheid stof X x 106 ppm Hoeveelheid mengsel 4.4 ρ = M/V Dichtheid en temperatuur Als je een hoeveelheid stof verwarmt zet de stof uit. Dichtheid en druk Hoofdstuk 5
5.2 -­‐5.4 Organische verbindingen Waar koolstof in voorkomt Anorganische chemie Waar geen koolstof in voorkomt en CO2 en CO Koolwaterstoffen Koolstof en Waterstof. Isomeren Dezelfde molecuulformule, verschillende structuurformule Naamgeving: -­‐ Stam zoeken waarna je de hoofdketen benoemt o Alk = Meth, eth, prop, but, pent, hex, hept, oct, non, dec o Verzadigt: alkaan CnH2n+2 Cycloalkaan= CnH2n o Dubbele binding: alkeen CnH2n o 3 Dubbele binding: alkyn -­‐ Cyclisch -­‐> cyclo ervoorzetten o C6H6 -­‐> Benzeen -­‐ Zijketen benoemen en ervoor zetten o Alkyl o Meerdere zelfde vertakkingen dan di, tri, tetra, penta ervoor. o Meerdere vertakkingen dan op alfabetische volgorde -­‐ Karakteristieke groepen benoemen o Zuren COOH alkaanzuur o Alcoholen OH alkanol Hydroxyalkaan o Aminen NH2 Alkaanamine Aminoalkaan Bij katalisch kraken zijn de temperaturen minder hoog door de aanwezigheid van katalysator. Wet van Avogadro Hoofdstuk 6
Bij constante temperatuur en druk bevatten gelijke volumes van gassen evenveel moleculen en dus evenveel mol. Volume van 1 mol gas. Gelijk bij gelijke temperatuur en druk. (22,4/273)=(24,04/293) Vm/T=constant (T in Kelvin) V1/T1=V2/T2 Vm Molverhouding Coëfficiëntenverhouding (coëfficiënten in reactievergelijking) Rekenen met mol: 1. Reactievergelijking 2. Molverhouding 3. Gegevens omzetten in mol 4. Aantal mol gevraagd berekenen via de molverhouding 5. Aantal mol gevraagd omzetten in gewenste eenheid 6. Controle significantie Hoofdstuk 7
7.2 Exotherme reactie Energie wordt afgestaan aan omgeving. Grafiek wordt lager. Endotherme reactie Energie wordt aan de omgeving onttrokken. Grafiek wordt hoger. 7.3 Reactiesnelheid mol stof dat per liter per seconde wordt omgezet of gevormd. Reactiesnelheid factoren: -­‐ Soort stof -­‐ Temperatuur -­‐ Concentratie van de reagerende stof (Homogeen, geen grensvlakken) -­‐ Verdelingsgraad van de stof (Heterogeen, reactie aan grensvlak) -­‐ Katalysator. (Hulpstof die reactie versneld) Hoofdstuk 8
Indicator Aanwijzer, via verandering kan worden vastgesteld of een oplossing Zuur, Basisch of Neutraal is. Lakmoes. pH = -­‐log[H+] pOH = -­‐log[OH-­‐] pH < 7 = zuur pOH > 7 = zuur pH = 7 = neutraal pOH = 7 = neutraal pH > 7 = basisch pOH < 7 = basisch Zuur Deeltje dat een proton kan afstaan. Base Deeltje dat een proton kan opnemen Zoutzuur H+ en Cl-­‐ ionen Meerwaardige zuren Kunnen 2 of meer H-­‐atomen als protonen (H+-­‐ionen) afstaan. Instabiele zuren Bestaan uit oxiden en water maar in een reactie vallen ze uiteen. Stabiele zuren Zwavelzuur en fosforzuur. Zuur-­‐basereactie Reactie waarbij protonen worden overgedragen Amfolyt Kan als zuur en als base gedragen. Geconjugeerd Hoort bij elkaar, staan in Binas naast elkaar. Sterk zuur in water: Sterke base in water: +
-­‐
HZ + H2O -­‐> H3O + Z B + H2O -­‐> HB + OH-­‐ Zwak zuur in water: Zwakke base in water: HZ + H2O <=> H3O+ + Z-­‐ B + H2O <=> HB + OH-­‐ Stappenplan Z-­‐B reactie: -­‐ Welke deeltjes zijn aanwezig -­‐ Wat is de zuur, wat is de base. (sterkste) -­‐ Hoeveel H+ kan de base opnemen. -­‐ Zuur staat de H+ af aan de base. Kz x Kb = Kw = 10-­‐14 Hoofdstuk 9
Redoxreacties: -­‐ Alle verbrandingsreacties -­‐ Reductie van erts (onttrekken zuurstof) -­‐ Reacties waarbij elektronen worden overgedragen (bv: atoom <-­‐> ion) -­‐ e+ van reductor naar oxidator Zuren/Basen Redox +
Zuur staat H af aan Base (tabel 49) Reductor staat e+ af aan oxidator (tabel 48) Zuur <-­‐> geconjugeerde base Oxidator <-­‐> geconjugeerde reductor Zuur moet boven base staan Oxidator moet boven reductor staan Vaak 1 proton tegelijk Meer dan 1 elektronen tegelijk Hoe een redoxreactie: 1. Welke deeltjes zijn aanwezig 2. Halfreactie sterkste oxidator (L -­‐> R) Halfreactie sterkste reductor (R -­‐> L) 3. Electronen gelijk maken 4. Halfreacties opstellen 5. Controle + wegstrepen Oxidator moet boven reductor staan Reactie Vox -­‐ Vred > 0,3 Oxidator in de buurt van reductor Evenwicht -­‐0,3 < Vox -­‐ Vred < 0,3 Oxidator staat onder de reductor Geen reactie Vox -­‐ Vred < 0,3 Welke neem ik? In zijn eentje: Zonder lading In zoutoplossing/zout Metlading Reductor: Staat elektronen af Oxidator Neemt elektronen op Kloppend maken van halfreacties: (als ze niet in tabel 48 staan) Zuur milieu: -­‐ Maak het andere element (naast H en O) kloppend -­‐ Maak het aantal O kloppend mbv H2O -­‐ Maak het aantal H kloppend met H+ -­‐ Maak de lading kloppend met e-­‐ Basisch milieu: -­‐ Maak het andere element (naast H en O) kloppend -­‐ Maak het aantal O kloppend door aan de kant van het teveel aan O eenzelfde aantal H2O neer te zetten als het teveel aan O -­‐ Zet aan de andere kant het dubbele aantal OH-­‐ van het aantal H2O -­‐ Maak de lading kloppend met e-­‐ Ontledingsreactie Vormingreactie Verbrandingsreactie Neerslagreactie Zuur-­‐ base reacties Redoxreactie Reactie waarbij uit één stof twee of meer andere stoffen ontstaan. Een vormingsreactie is het omgekeerde van een ontledingsreactie. Reactie van een (brandbare)stof met zuurstof Reactie waarbij 2 of meer ionsoorten samen een (zout) neerslag vormen. Ladingen veranderen niet. Reactie waarbij overdracht van protonen (H+) plaatsvindt. Reactie waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt. Of zuurstof/waterstofatomen worden overgedragen. Hoofdstuk 10 Elektronegativiteit De mate waarin een atoom elektronen aantrekt. BINAS 40A getal tussen 0 en 4,1 ΔEn <0,1 Atoombinding 0,4 < ΔEn < 1,6 Polaire atoombinding ΔEn > 1,6 Ionbinding Dipoolmoment (polaire stof) => Dipoolmolecuul 1. Polaire atoombinding aanwezig 2. Gescheiden ladingscentra 3. Apolaire deel niet groter dan 3 C-­‐atomen Omringingsgetal: Aantal groepen, Aantal niet bindende elektronenparen 2: Lineair ⁄180° 3: Vlakke driehoek ⁄120° 4: Tetraëder ⁄109,5° Chiraal Moleculen die niet identiek zijn aan hun spiegelbeeld Structuurisomeren Volgorde van atomen is verschillend (andere structuurformule) Stereo-­‐isomeren Isomeren verschillen in ruimtelijke ordening van atoom(groepen) Conformatie-­‐isomerie: Alle enkele bindingen zijn draaibaar Configuratie-­‐isomeren: Verschillende stoffen. Cis-­‐isomerie Beide boven het vlak, hoger kookpunt Trans-­‐isomerie Een boven en één onder het vlak, lager kookpunt Asymmetrischkoolstofatoom: Vier verschillende groepen/atomen (aangeven met *) -­‐ 1 L-­‐isomeer -­‐> Linksdraaiend -­‐ 1 D-­‐isomeer -­‐> Rechtsraaiend n aantal asymmetrische C-­‐atomen: 2n aantal symmetrieassenisomeren Spiegelbeeldisomeer ja of nee? 1. Heeft het molecuul een asymmetrisch koolstofatoom? Nee -­‐> Géén spiegelbeeldisomeren Ja -­‐> verdergaan 2. Heeft het molecuul een inwendig spiegelvlak? Ja -­‐> Géén spiegelbeeldisomeren Nee -­‐> verdergaan 3. Bouw/teken een model van het molecuul + spiegelbeeld. Niet identiek -­‐> Spiegelbeeldisomerie Hoofdstuk 11
Een reactie kan worden beschreven met de concentratiebreuk. 2A + B <=> 3C + D [C]3[D] Concentratiebreuk K = [A]2[B] Bij evenwicht geldt: Concentratiebreuk = constant = K = evenwichtsconstante Alleen gassen en oplossingen tellen. Concentratiebreuk kleiner dan K -­‐> Reactie loopt naar rechts Concentratiebreuk groter dan K -­‐> Reactie loopt naar links Verschuiven van evenwicht: Temperatuur omhoog Reactie naar kant van de endotherme reactie (voordeel) krijgt de overhand. Concentratie omhoog De reactie naar de kant waar niets bij wordt gedaan heeft de overhand. Volume verkleining Reactie naar kant van de minste deeltjes heeft de overhand. Stof weghalen Loopt af naar de kant van de weggehaalde stof. Alles + O2 = exotherm. Hoofdstuk 12
Polaire stoffen lossen goed op in polaire stoffen Water is een polaire stof. Tussen C-­‐H geen polaire atoombinding dus apolair. C-­‐Cl wel polaire atoombinding Aantrekkingskracht tussen moleculen: -­‐ Van der Waalsbinding Zwak -­‐ Dipool-­‐dipool interactie -­‐ Waterstofbruggen -­‐ Ion-­‐dipool Sterk Rf = Afstand component/Afstand loopvloeistof Gaschromatografie: Loopvloeistof <-­‐> Draaigas Stationaire fase <-­‐> kolom (materiaal. Kolom Gas -­‐> Detector Kwalitatief: -­‐ Bij bepaalde retentietijd (bepaalde stof) Kwantitatief -­‐ De hoeveelheid bepalen -­‐ Oppervlak van de grafiek Bij gaschromatografie wordt vaak gebruik gemaakt van een zogenaamde interne standaard. Deze zorgt ervoor dat bepaalde factoren (inspuiten van precies hetzelfde volume, snelheid van inspuiten) geen invloed hebben op de meting. In een referentie oplossing worden dan gelijke hoeveelheden van de bepaalde stof in het monster en een stof die niet in het monster voorkomt bij elkaar gevoegd en hiervan wordt middels een chromatogram de onderlinge verandering in piekoppervlakten bepaald. Water is vaak de stationaire fase (bolletjes aan de kant) De mobiele fase is vaak aan de loop.