- Scholieren.com

Scheikunde hoofdstuk 1
Paragraaf 2
Zuivere stoffen

Zuivere stoffen bestaan uit allemaal dezelfde bouwstenen. De
stofeigenschappen van een zuivere stof zijn uniek.

Moleculaire stoffen (meest voorkomende): stoffen die bestaan uit
moleculen. Moleculen bestaan weer uit 2 of meer atomen.

Een zuivere stof kan een element of een verbinding zijn.

Element: een atoomsoort

Verbinding: meerdere verschillende atoomsoorten.

Er bestaan ongeveer 110 verschillende atomen.

Er bestaan tientallen miljoenen verschillende moleculen.
Mengsels

Een mengsel bestaat uit twee of meer stoffen.

Een mengsel bestaat dus ook uit twee of meer bouwstenen.
Hoe herken je een mengsel?

Een zuivere stof heeft een smeltpunt en een kookpunt

Een mengsel heeft een smelttraject en een kooktraject.

Zie afbeelding 1.4
Verschillende soorten mengsels

Hydrofiele stoffen mengen onderling goed

Hydrofobe stoffen mengen onderling goed.

Hydrofiele stoffen mengen slecht met hydrofobe stoffen.

Een oplossing: een helder mengsel, doorzichtig, kan kleurloos zijn of
gekleurd. Maar nooit wit.

Een suspensie: een troebel en ondoorzichtig mengsel. De vaste stof
(zweeft in kleine korreltjes) is niet goed opgelost in de vloeistof, kan
gekleurd zijn of wit. Maar noot kleurloos.

Emulsie: een mengsel van twee vloeistoffen die eigenlijk niet goed
mengbaar zijn. Altijd troebel en ondoorzichtig. Kleine druppeltjes van de
ene vloeistof zweven in de andere vloeistof. Kan wit of gekleurd zijn. Maar
nooit kleurloos. Een emulsie zal vrij snel weer ontmengen. Je krijgt dat
het tweelagensysteem: de vloeistof met de grootste dichtheid zit onderin.
De vloeistof met de kleinste dichtheid zit als bovenste laag.

Hoe zorg je er voor dat je niet het tweelagensysteem krijgt bij een
emulsie: doormiddel van een Emulgator. Het heeft een kop (met O-atomen)
en een staart (met C- en H-atomen). De staart is hydrofoob en de kop is
hydrofiel. Zie afbeelding 1.6. de olie druppeltjes zijn omgeven door
emulgatormoleculen. De hydrofobe staarten van de emulgatormoleculen
steken in de hydrofobe oliedruppeltjes. De hydrofiele koppen bevinden
zich allemaal in het water. De oliedruppetjes zitten nu verstopt in de
zwevende bolletjes in het water. Dit is dan een olie-in-water-emulsie. Met
veel water en weinig olie.
Paragraaf 3

Je kunt mengsels scheiden, je krijgt dan de zuivere stoffen waaruit een
mengsel bestaat. De stoffen veranderen niet, je sorteert de moleculen.

De stoffen waaruit een mengsel bestaat verschillen van
stofeigenschappen, hierdoor kun je ze scheiden.
Waarop gebaseerd
Naam
Hoe?
Verschil in
oplosbaarheid
Extraheren
Verschil in
deeltjesgrootte
Filteren
Aan een mengsel van vaste stoffen
voeg je een oplosmiddel toe waarin
sommige stoffen uit het mengsel wel
oplossen en andere niet. Dit
oplosmiddel heet extractiemiddel.
Om een vloeistof te scheiden van een
vaste stof maak je gebruik van de
deeltjesgrootte. De vloeistof loopt
door het filter heen en de vaste stof
niet.
De vaste stof: residu
De vloeistof: filtraat.
Je gebruikt in plaats van een filter
een membraan. De gaatjes zijn nog
kleiner dus kun je nog preciezer
scheiden. Alleen water kan er
doorheen. Hierdoor kun je ook
stoffen scheiden die in water zijn
opgelost. Zoals zeewater. Energie
verbruik is laag. Het is een heel snel
ontwikkelende scheidingstechniek.
Je kunt een suspensie een tijdje
laten staan. De vaste stof kan dan
naar de bodem zakken. Dit gebeurd
alleen als de dichtheid van de vaste
stof groter is dan die van de
vloeistof.
Een oplosmiddel verdampt in het
algemeen bij een veel lagere
temperatuur dan de vaste stof die
erin is opgelost. Op oplosmiddel en
opgeloste stof te scheiden maak je
gebruik van het verschil in
Verschil in
Filteren met
deeltjesgrote (2)
een membraan
(membraanfiltratie)
Verschil in
dichtheid
Bezinken
Verschil in
vluchtigheid
Indampen
Verschil in
kookpunt
Verschil in
adsorptievermogen
Verschil in
adsorptievermogen
en oplosbaarheid.
vluchtigheid. De vaste stof blijft
achter in het indampschaaltje. Het
oplosmiddel verdwijnt in de lucht
Destillatie
Dit is een scheidingsmethode die
doormiddel van berust op het verschillen in kookpunt
een destillatie- van de componenten van een mengsel.
opstelling. (zie De damp van elk component uit het
afbeelding
mengsel van je op en koel je af.
1.12)
Hierdoor condenseert de damp
waarna je de vloeistof weer opvangt.
Het niet verdampte deel: residu
De opgevangen vloeistof: destillaat.
Adsorptie
Je kunt geur- kleur- en
smaakstoffen uit een oplossing halen
doormiddel van fijn verdeelde
koolstof. (genaamd norit of actieve
koolstof). De korrels van actieve
koolstof hebben een heel groot
oppervlak. Dat komt doordat er veel
holtes in de korrels zitten. De
moleculen van de geur- kleur- en
smaakstoffen hechten zich aan het
oppervlak. Deze moleculen verhuizen
dan vanuit het water naar de
koolstof. De koolstof is het
adsorptiemiddel.
Papier
Opgeloste kleurstoffen verschillen in
chromatografie oplosbaarheid in een bepaald
oplosmiddel en in adsorptievermogen
aan papier. Een mengsel van
opgeloste kleurstoffen kun je
scheiden door middel van
papierchromatografie. Elke stof
komt terecht op een bepaalde
hoogte op het papier. De hoogte is
afhankelijk van het gebruikte
oplosmiddel (loopvloeistof) en het
gebruikte papier (chromatogram).
Paragraaf 4

Bij een chemische reactie worden de beginstoffen omgezet in de
reactieproducten.

Bij iedere chemische reactie is de totale massa van de beginstoffen gelijk
aan de totale massa van de reactieproducten. Wet van Lavoiser.

Stoffen ontstaan en reageren in een vaste massa verhouding.

Reactietemperatuur: er is altijd een bepaalde temperatuur nodig om een
reactie te laten verlopen. Is bij iedere reactie anders.

Energie-effect: is bij iedere chemische reactie, soms komt er energie vrij
soms is er energie nodig.

Exotherm: de beginstoffen geven energie af aan de omgeving (warmte,
licht, elektrische energie)

Endotherm: de beginstoffen nemen energie op uit de omgeving gedurende
de hele reactie.
Activeringsenergie

Exotherme reacties
o De energie die je nodig hebt om de temperatuur van je reactie op
de reactietemperatuur te brengen heet de activeringenergie.

Endotherme reacties
o De energie die je nodig hebt om de temperatuur van je reactie op
de reactietemperatuur te brengen en de energie die je tijdens de
reactie moet blijven toevoegen heet de activeringsenergie.
Energiediagrammen, zie afbeelding 1.18

Alle stoffen bezitten een bepaalde hoeveelheid chemische energie. Dit
verschilt per stof. Je kunt dit weergeven in een energiediagram.

Exotherme reacties
o De beginstoffen staan een deel van de chemische energie af aan de
omgeving, dit word omgezet in een ander vorm van energie.
o De reactieproducten bezitten dus minder chemische energie dan de
beginstoffen.

Endotherme reacties
o Tijdens de reactie nemen de beginstoffen energie op uit hun
omgeving. Deze energie word omgezet in chemische energie van de
reactieproducten.
o De reactieproducten bevatten dus meer chemische energie dan de
beginstoffen.

De geactiveerde toestand bereik je als je zoveel energie toevoert dat de
reactie kan starten.

Het verschil tussen de hoeveelheid energie van de beginstoffen en de van
de reactieproducten heet de reactiewarmte.
Paragraaf 5

Reactietijd: de tijd die verstrijkt tussen het mengen van de stoffen en
het einde van de reactie.

De reactiesnelheid: de hoeveelheid stof die per seconde en per liter
reactie mengsels ontstaat of verdwijnt.

Hoe korter de reactietijd hoe sneller de reactiesnelheid.

Hoe sneller de reactiesnelheid hoe korter de reactietijd.

Factoren die de snelheid van een reactie bepalen
o De verdelingsgraad: hoe groter de verdelingsgraad des te sneller
verloopt de reactie.
o De soort stof.
o De concentratie(s) van de beginstof(fen)
o De temperatuur
o De katalysator, een enzym, reageert niet mee en er is aan het einde
van de reactie nog evenveel van als aan het begin
Paragraaf 6
Effectieve botsingen.

Een botsing waarbij twee deeltjes tegen elkaar botsen en er een reactie
optreed

Kan alleen als de botsing hard genoeg is

Gebeurd in de gas en vloeibare fase.

Hoe meer effectieve botsingen per seconden per liter reactiemengsel, des
te groter de reactiesnelheid.
Botsende deeltjes model.

3 factoren die invloed kunnen uitoefenen op de reactiesnelheid
o Temperatuur
o Concentratie
o Verdelingsgraad

Temperatuur
o Als de temperatuur hoger is gaan de deeltjes sneller bewegen,
hierdoor is de kans groter dat ze tegen elkaar botsen, het aantal
botsingen zal dan toenemen. De botsingen zullen ook heviger zijn
dus meer kan op een effectieve botsing.

Concentratie
o Als je de concentratie van de beginstoffen vergroot , bevinden zich
er meer deeltjes in een bepaald volume.
o De kans dat de deeltjes botsen word dan groter, dus de kans op een
effectieve botsing ook.]
o De reactiesnelheid zal groter worden.
o De reactiesnelheid zal gedurende reactie steeds kleiner worden.

De beginstoffen raken op

De concentraties worden lager

Er zullen dus minder botsingen plaats vinden dus ook minder
effectieve botsingen.

Verdelingsgraad.
o Kan alleen als de beginstoffen niet op moleculaire schaal zijn
gemengd.
o Een vaste stof zal alleen aan het oppervlak reageren.
o Als je de vaste stof fijn verdeeld wordt het oppervlak groter.
o De kans op een botsing word dat groter, dus ook het aantal
effectieve botsingen dat per seconden plaatsvindt.
o De reactietijd word groter.

Er zijn nog 2 factoren die de reactiesnelheid kunnen beïnvloeden
o De soort stof
o De aanwezigheid van een katalysator.

De invloed van deze factoren kunnen we niet met het botsendedeeltjesmodel verklaren maar wel met de activeringenergie.
o Invloed van de soort stof op de activeringsenergie

Er kan minder energie nodig zijn om de geactiveerde
toestand te bereiken, daardoor zal de reactie sneller kunnen
verlopen

Zie afbeelding 1.26
o Invloed van een katalysator op de activeringsenergie

Zorgt ervoor dat de reactie sneller ver loopt of bij een
lagere temperatuur.

De geactiveerde toestand eerder kan worden bereikt door
het gebruik van een katalysator.

Hij verlaagt dus de activeringenergie van een reactie.

Hierdoor verloopt een reactie sneller en/of bij een
lagere temperatuur.

Zie afbeelding 1.27