Proefhoofdstuk Chemie TSO www.centrumvoorafstandsonderwijs.be www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Kom je cursus inkijken: Antwerpen, Frankrijklei 127, 2000 Gent, Brusselseweg 125, 9050 Hasselt, Simpernelstraat 27, 3511 Brussel, Timmerhoutkaai 4, 1000 +32 3 292 33 30 [email protected] Maak van je opleiding Chemie TSO een succes! Beste toekomstige student, Hartelijk dank voor je interesse in de opleiding Chemie TSO aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs. Op de volgende pagina’s vind je een hoofdstuk en de volledige inhoudstafel van deze thuisstudie terug. Ook krijg je alle nodige informatie over de werking van onze school. Neem deze info rustig door, zo krijg je een goed beeld van de inhoud van de cursus en weet je zeker dat je voor de opleiding kiest die het beste bij jou past. Noteer alvast dat alle diploma’s die je via het CVA behaalt erkend zijn en uitermate praktijk- en dus jobgericht! Heb je na het inkijken van dit proefhoofdstuk nog vragen? Geef ons gerust een seintje op het nummer +32 3 292 33 30 of mail ons op [email protected]. Onze opleidingsconsulenten beantwoorden al jouw vragen en geven je persoonlijk advies omtrent je studiekeuze. Blader je graag door de volledige cursus? Ook dat kan. Het Centrum Voor Afstandsonderwijs geeft je op vier plaatsen in België de mogelijkheid om de cursussen geheel vrijblijvend in te kijken. Je kan de cursussen inkijken in de campussen van Het Centrum Voor Avondonderwijs VZW in Antwerpen, Gent en Hasselt of in Brussel. Je hoeft hiervoor geen afspraak te maken, kom gewoon vrijblijvend langs. Ik wens je veel leesplezier en alvast veel succes met je studie! Jo Vandevelde Opleidingsconsulent Centrum Voor Afstandsonderwijs www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Chemie TSO: erkende opleiding en praktijkgerichte cursus Deze moderne en praktijkgerichte opleiding kwam tot stand in samenwerking tussen het Centrum Voor Afstandsonderwijs en zelfstandige beroepsdeskundigen met jarenlange ervaring. Een duidelijke structuur maakt deze cursus zeer overzichtelijk. Op deze manier garanderen wij je een vlot studietraject. Op de volgende pagina’s vind je de volledige inhoudstafel van de opleiding en een gratis onderdeel uit de cursus terug. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 1 CHEMIE ONDER HET VERGROOTGLAS 1.1 Wat is chemie nu juist? 1.2 Takken in de chemieboom 1.3 De wetenschappelijke methode 1.4 De macroscopische en microscopische wereld 1.5 Wat doen chemici nu eigenlijk allemaal? 1.6 Waar kan een chemicus gaan werken? 2 MATERIE EN ENERGIE 2.1 De toestanden van materie 2.1.1 Vaste toestand 2.1.2 Vloeibare toestand 2.1.3 Gasvormige toestand 2.2 Sciencefiction en materie: van toestand veranderen 2.2.1 Smeltpunt 2.2.2 Kookpunt 2.2.3 Vriespunt 2.2.4 Goochelen met ijs! 2.3 Materie: een mengsel van zuivere stoffen 2.4 Zuivere stoffen 2.4.1 Elementaire stoffen 2.4.2 Verbondenheid onder de elementen www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.5 Mengsels 2.5.1 Soorten mengsels 2.6 Meten is weten: het SI-eenhedenstelsel 2.7 Eigenschappen van stoffen 2.7.1 Dicht, dichter, dichtst 2.7.2 Het meten van de dichtheid 3 OPGEPAST: GEVAARLIJKE STOF! 3.1 R- en S-zinnen 3.2 A-zinnen 3.3 Indeling gevaarlijke stoffen 3.4 GHS-systeem: de nieuwe indeling 3.4.1 Implementatie in de Europese Unie 4 OP ZOEK NAAR KLEINE DEELTJES: DE STRUCTUUR VAN ATOMEN 4.1 Wat zit er in een atoom? 4.2 De zware kern 4.3 Op zoek naar de elektronen 4.3.1 Het model van Bohr 4.3.2 Het kwantummechanisch model 4.3.3 Elektronenconfiguraties 4.4 Valentie-elektronen: dat zijn randgevallen 4.5 Ionen en isotopen 4.5.1 Isotopen 4.5.2 Ionen: geen neutrale partij www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 5 HET PERIODIEK SYSTEEM 5.1 De periodiciteit: opnieuw en opnieuw 5.2 Ordening van de elementen in het periodiek systeem 5.2.1 Metalen, niet metalen en metalloïden 5.3 Groepen en perioden 5.3.1 Bijzondere groepen 5.4 De innige relatie tussen valentie-elektronen en groepen 5.5 De octetregel: met acht zijn is goed 6 IONBINDINGEN: GEVEN EN NEMEN 6.1 Het perfecte huwelijk: de ionbinding 6.1.1 De gevaarlijke bestanddelen van zout 6.1.2 Hoe de reactie tot stand komt 6.1.3 De eerste partner: natrium 6.1.4 De tweede partner: chloor 6.1.5 De partners binden zich 6.2 Positieve en negatieve ionen van één atoom: mono-atomaire ionen 6.3 Polyatomaire ionen 6.4 Magie tussen kationen en anionen: ionverbindingen 6.4.1 Magnesium en broom samenbrengen 6.4.2 De kruisregel toepassen 6.5 Ionverbindingen een naam geven 6.6 Elektrolyten en niet-elektrolyten www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 7 COVALENTE BINDINGEN: EERLIJK DELEN 7.1 Basisprincipe van de covalente binding 7.1.1 Covalente bindingen vergelijken met andere bindingen 7.1.2 De enkelvoudige covalente binding 7.1.3 Meervoudige bindingen 7.1.4 Naamgeving binaire covalente verbindingen 7.2 Formules en nog eens formules 7.2.1 Empirische formule 7.2.2 Molecuulformule 7.2.3 Structuurformule 7.2.3.1 De elektronenformule van water 7.2.3.2 De Lewis-structuur van water 8 CHEMISCHE REACTIES 8.1 Beginstoffen en reactieproducten 8.2 De botsingstheorie 8.2.1 Exotherme reactie: het wordt warm 8.2.2 Endotherme reactie: het wordt kouder 8.3 Chemische reactie en energie 8.3.1 Warmte 8.3.2 Arbeid 8.3.3 Inwendige energie 8.3.4 Activeringsenergie www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 8.4 Soorten reacties bekijken 8.4.1 Combinatiereacties 8.4.2 Ontledingsreacties 8.4.3 Enkelvoudige vervangingsreactie 8.4.4 Dubbele vervangingsreacties 8.4.4.1 Neerslagreacties 8.4.4.2 Neutralisatiereacties 8.4.5 Verbrandingsreacties 8.4.6 Redoxreacties 8.5 Reacties kloppend maken 8.6 Chemisch evenwicht 8.7 Principe van Le Chatelier toepassen 8.7.1 Invloed van de concentratie 8.7.2 Invloed van de temperatuur 8.7.3 Invloed van de druk 8.7.4 Invloed van een katalysator 8.7.5 Invloed van de verdelingsgraad 8.7.6 Invloed van licht 8.8 Reactiesnelheid berekenen 8.8.1 Aard van de beginstoffen 8.8.2 Deeltjesgrootte van de beginstoffen 8.8.3 Concentratie van de beginstoffen 8.8.4 Druk van gasvormige beginstoffen 8.8.5 De temperatuur 8.8.6 Een katalysator www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 9 REDOXREACTIES 9.1 Redoxreacties: waar zijn die elektronen naartoe? 9.1.1 Oxidatie 9.1.1.1 Verlies van elektronen 9.1.1.2 Zuurstofwinst 9.1.1.3 Waterstofverlies 9.1.2 Reductie 9.1.2.1 Elektronenwinst 9.1.2.2 Zuurstofverlies 9.1.3 Samen zijn we sterk 9.2 Oxidatiegetallen bepalen 9.3 Redoxvergelijkingen kloppend maken 9.4 Typische stoffen: Natriumhypochloriet en waterstofperoxide 9.4.1 Natriumhypochloriet 9.4.2 Waterstofperoxide (H2O2) 9.5 Redoxreacties in de praktijk: de redoxtitratie 9.5.1 Voorbeeld: de dosering van Fe2+ in een oplossing 10 WIE IS DE MOL? 10.1 Van gram naar aantal: tellen door te wegen 10.2 De mol om aantallen uit te drukken 10.2.1 Het getal van Avogadro 10.2.2 De mol in onze wereld 10.3 De mol gebruiken in chemische reacties 10.3.1 Stoïchiometrie van een reactie: hoeveel nodig en hoeveel gevormd 10.3.2 Rendement van een reactie www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 10.3.3 Verbruik van beginstoffen in aflopende reacties 10.3.4 Verbruik van beginstoffen in evenwichtsreacties 11 OPLOSSINGEN 11.1 Oplosmiddelen, opgeloste stoffen en oplossingen ontdekken 11.1.1 Oplossen: soort zoekt soort 11.1.2 Nu is het genoeg: verzadiging 11.2 Verschillende soorten oplossingsconcentraties gebruiken 11.2.1 Procentuele samenstelling 11.2.1.1 Percentage gewicht/gewicht 11.2.1.2 Percentage gewicht/volume 11.2.1.3 Percentage volume/volume 11.2.2 Molariteit 11.2.3 Normaliteit 11.2.4 Molaliteit 11.2.5 Ppm 12 ZUREN EN BASEN: ZUUR EN BITTER IN DE MOND 12.1 Zuren en basen in onze leefwereld 12.2 Een microscopische blik op zuren en basen 12.2.1 De theorie van Arrhenius 12.2.2 De theorie van BrØnsted-Lowry 12.3 Sterke en zwakke zuren en basen 12.3.1 Sterke zuren 12.3.2 Sterke basen 12.3.3 Zwakke zuren 12.3.4 Zwakke basen 12.3.5 Zuur-basereacties volgens BrØnsted-Lowry www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 12.4 Zuur-base indicatoren 12.4.1 Lakmoesstrookje 12.4.2 Fenolftaleïne: chocolade als laxeermiddel 12.5 De neutralisatiereactie in de praktijk 12.6 Hoe zuur is cola: de pH-schaal 12.7 Buffers: regel die pH maar! 12.8 Maagzuurremmers: neutraliseer die boel! 13 KOOLSTOFCHEMIE: ORGANISCHE VERBINDINGEN EN HUN REACTIES 13.1 Soorten organische verbindingen 13.2 Voorstelling van organische verbindingen 13.2.1 Brutoformule 13.2.2 Structuurformule 13.2.3 Zaagtandformule of skeletformule 13.2.4 Bol-staafmodel 13.2.5 Bolkapmodel 13.3 Eigenschappen van organische verbindingen 13.4 Reactietypes in de organische chemie 13.5 Het begrip polariteit 13.6 De stofklassen nader bekeken 13.7 Belangrijke organische verbindingen 13.7.1 Alkanen 13.7.1.1 Naamgeving 13.7.1.2 Molecuul- en stuctuurformules 13.7.1.3 Naamgeving vertakte alkanen 13.7.1.4 Fysische eigenschappen www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 13.7.1.5 Chemische reacties 13.7.1.6 Toepassing 13.7.2 Alkenen (of olefinen) 13.7.2.1 Naamgeving 13.7.2.2 Fysische eigenschappen 13.7.2.3 Chemische reacties 13.7.2.4 Toepassing 13.7.3 Alkynen 13.7.3.1 Fysische eigenschappen 13.7.3.2 Chemische reacties 13.7.4 Alicyclisiche koolwaterstoffen 13.7.5 Aromatische koolwaterstoffen of aromaten 13.7.6 Halogeenalkanen 13.7.6.1 Naamgeving 13.7.6.2 Fysische eigenschappen 13.7.6.3 Chemische reacties 13.7.6.4 Toepassing 13.7.7 Alcoholen en fenolen 13.7.7.1 Naamgeving 13.7.7.2 Fysische eigenschappen 13.7.7.3 Chemische reacties 13.7.7.4 Toepassingen 13.7.8 Thiolen 13.7.9 Ethers 13.7.9.1 Naamgeving 13.7.9.2 Fysische eigenschappen 13.7.9.3 Chemische reacties 13.7.9.4 Toepassing www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 13.7.10 Aminen 13.7.10.1 Naamgeving 13.7.10.2 Fysische eigenschappen 13.7.10.3 Chemische reacties 13.7.10.4 Toepassing 13.7.11 Ketonen en aldehyden 13.7.11.1 Naamgeving 13.7.11.2 Fysische eigenschappen 13.7.11.3 Chemische reacties 13.7.12 Carbonzuren 13.7.12.1 Naamgeving 13.7.12.2 Fysische eigenschappen 13.7.12.3 Chemische reacties 13.7.12.4 Toepassing 13.7.13 Esters 13.7.13.1 Naamgeving 13.7.13.2 Fysische eigenschappen 13.7.13.3 Chemische reacties 13.7.13.4 Toepassingen 13.7.14 Amiden 13.7.14.1 Naamgeving 13.8 Isomerie 13.8.1 Structuurisomerie of ketenisomerie 13.8.2 Plaatsisomerie 13.8.3 Stereo-isomerie 13.8.4 Optische isomerie www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 13.9 Enkele typische stoffen en hun eigenschappen/ toepassingen 13.9.1 Methaan 13.9.2 Wasbenzine 13.9.3 White spirit 13.9.4 Paraffine 13.9.5 Methanol 13.9.6 Ethanol 13.9.7 Glycerol/glycerine 13.9.8 Glycol 13.9.9 Azijnzuur BIJLAGE A: HET METRISCH SYSTEEM BIJLAGE B: EXPONENTEN VOOR HEEL KLEINE OF HEEL GROTE GETALLEN BIJLAGE C: BEDUIDENDE CIJFERS VRAAGSTUKKEN INDEX www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 HOOFDSTUK 2: MATERIE EN ENERGIE In dit hoofdstuk zullen we: De verschillende toestanden van materie bekijken Zuivere stoffen en mengsels van mekaar onderscheiden Meten met maten en gewichten Gevaarlijke stoffen herkennen Informatie opzoeken over de gevaren en de veiligheid van stoffen Materie is alles wat een massa heeft. Dus ook jijzelf bent materie. Net als de stoel waarop je zit, de houten vloer waarop je staat, en je kat of hond dat ook is. Hier kan je al een onderscheid maken tussen levende en dode materie. De elektriciteit die uit het stopcontact komt is een vorm van energie, zoals ook warmte dit is. Vroeger dacht men dat materie en energie los van elkaar stonden, maar bedenk maar eens wat er vrijkomt als je een houten vloer zou verbranden in een kachel… Inderdaad, dan komt er energie vrij onder de vorm van warmte. Zoals je merkt zijn materie en energie dus in elkaar om te zetten. Wanneer we op het gaspedaal van onze auto duwen, wordt er benzine verbrandt en draait onze motor. Ook in onze voeding is er een omzetting van materie in energie, waardoor ons lichaam zich kan voortbewegen. Denk maar eens aan het slappe gevoel dat je hebt als je honger hebt. Je voelt je futloos en hebt geen energie. Misschien komt het ooit wel zover dat we ons lichaam tijdelijk even in energie kunnen omzetten, die energiestroom verplaatsen en dan op onze bestemming terug massa worden, zoals je nu al wel eens ziet in sciencefictionfilms. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.1 De toestanden van materie De kosmos bestaat uit twee delen: materie en energie. De drie bekendste toestanden van materie zijn: gasvormig, vloeibaar of vast. Energie bespreken we later. 2.1.1 Vaste toestand Een vaste stof heeft een duidelijke vorm en neemt een duidelijk volume in. Denk maar aan een blokje ijs. Je kan dit blokje meten en wegen. Op microscopisch niveau bevinden de ijsdeeltjes zich heel dicht bijeen en bewegen ze bijna niet. Dit komt omdat de deeltjes in een strakke structuur zitten, men noemt dit een kristalrooster. De deeltjes in het kristalrooster bewegen nog slechts heel weinig, ze trillen heel zwak. Tussen de deeltjes bestaan sterke aantrekkingskrachten. Bij verwarming neemt de beweeglijkheid van de deeltjes toe. 2.1.2 Vloeibare toestand Wanneer het blokje ijs smelt tot water, blijven de waterdeeltjes nog dicht bijeen, maar ze kunnen nu wel verschuiven ten opzichte van elkaar. De rangschikking van het kristalrooster gaat verloren. Vloeistoffen hebben hierdoor geen eigen vorm, ze nemen de vorm aan van het vat waarin de vloeistof zich bevindt. De aantrekkingskrachten tussen de deeltjes zijn nu veel zwakker. Een boot vaart toch ook veel gemakkelijker door water dan door ijs? Toch is er nog een zeker interactie tussen de deeltjes van een vloeistof. 2.1.3 Gasvormige toestand Als je water verwarmt, kan je het omzetten in waterdamp of stoom. De deeltjes kunnen nu vrij bewegen in de ruimte waarin ze zich bevinden en zitten ver van elkaar. Er is geen orde meer. Een gas heeft hierdoor geen eigen vorm en volume. Een gas zet uit en vult de ruimte waarin het zich bevindt. Gassen zijn wel samendrukbaar. Dit is veel minder het geval bij vaste stoffen en vloeistoffen. Als de druk op een gas groot genoeg is, dan zal het condenseren. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.2 Sciencefiction en materie: van toestand veranderen Een stof kan van toestand veranderen. Dit noemen we toestandsverandering of faseovergang (een fase is hier een synoniem voor toestand). 2.2.1 Smeltpunt Als je een blokje ijs smelt in een kookpan, dan zal de warmte ervoor zorgen dat de ijsdeeltjes in het kristalrooster gaan trillen. Als je blijft verwarmen, zullen ze na een tijdje uit het rooster trillen. Het kristalrooster zal dan uit elkaar vallen en de vaste stof is dan geen vaste stof meer, maar een vloeistof. De temperatuur waarbij de overgang tussen de vaste en de vloeibare fase optreedt, heet het smeltpunt. Bij ijs is dit 0°C. Tijdens deze faseovergang blijft de temperatuur constant (0°C dus), totdat alle ijs gesmolten is. Dit is steeds zo bij faseovergangen. 2.2.2 Kookpunt Wanneer je de kookpan met water nu verder verwarmt, neemt het water steeds meer warmte op. De waterdeeltjes gaan steeds sneller bewegen en de temperatuur blijft stijgen, tot we aan het kookpunt komen. Als het kookpunt bereikt is, zal de temperatuur ook weer constant blijven, tot alle deeltjes omgezet zijn in stoom, een gas. De temperatuur waarbij een vloeistof begint te koken, heet dus kookpunt. Het kookpunt is afhankelijk van de atmosferische druk: hoe hoger de druk, hoe moeilijker een stof naar de gasfase kan overgaan. Het kookpunt zal dan ook stijgen, want er is dan meer weerstand tegen deze overgang. Dit principe vind je terug in een snelkookpan: het voedsel zal op een hogere temperatuur koken, omdat het hermetisch afsluiten van de pot de druk verhoogt. Omdat het voedsel op een hoger kookpunt kookt, zal het sneller gaar zijn. Water kookt op zeeniveau bij 100°C. Op een berg van 3000 meter hoog zal water koken bij een lagere temperatuur (omdat de druk daar lager is en de waterdeeltjes minder weerstand tegen verdampen hebben). Bij 100°C heb je zowel water als stoom. Beiden hebben dezelfde temperatuur, maar de stoomdeeltjes bewegen vrijer en sneller en hebben daardoor meer energie. Omdat stoom meer energie heeft, veroorzaakt deze veel ergere brandwonden dan bij kokend water het geval is. Faseovergangen van water Schrijfwijze voor dit proces H2O(s) H2O(l) H2O(g) (s) staat voor solid (vaste stof) - (l) staat voor liquid (vloeistof) - www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 (g) staat voor gas Deze notatie wordt vaak gebruikt in de chemie en is beter dan de notatie ijs water stoom, omdat vele stoffen geen verschillende namen hebben voor de drie fases. 2.2.3 Vriespunt Als een vloeistof afkoelt, heeft die minder energie. Door aantrekkingskrachten tussen de deeltjes komen deze deeltjes dichter naar elkaar toe en vormen een vloeistof. Dit proces heet condensatie. Als door verdere afkoeling nog meer energie wordt onttrokken, dan gaan de vloeistofdeeltjes zich nog meer ordenen en krijgen we een vaste stof. Dit proces noemt men bevriezen. De temperatuur waarbij dit gebeurt, is het vriespunt van de stof. Het smeltpunt is gelijk aan het vriespunt. Het is het punt waarbij een vaste stof verandert in een vloeistof of een vloeistof verandert in een vaste stof. 2.2.4 Goochelen met ijs! Meestal heb je bij verhitting van een vaste stof eerst de faseovergang naar vloeistof en dan pas naar gas. Sommige stoffen kunnen echter rechtstreeks van de vaste toestand naar de gasvormige overgaan. Hierbij wordt de vloeibare fase overgeslagen. Dit heet sublimatie of vervluchtigen. Droogijs of vast koolstofdioxide, genoteerd als CO2(s), is een gekend voorbeeld van sublimatie. Je hebt vast en zeker al wel eens laaghangende nevel gezien in het theater, bij goochelvoorstellingen of op een rockfestival… Deze rook krijg je doordat het droogijs op kamertemperatuur spectaculair vervliegt. De witte nevel die je ziet, is niet het kooldioxidegas, want dat is kleurloos. Het is de condenstatie van waterdamp in de lucht dat die witte wolk veroorzaakt, ten gevolge van de lage temperatuur van het droogijs. Schrijfwijze sublimatie hier CO2(s) CO2(g) Sublimatie treedt ook op bij sommige vaste luchtverfrissers en wordt toegepast bij vriesdrogen. Vriesdrogen is een techniek om water te ontrekken aan levensmiddelen, zodat ze langer bewaren. Het volume en gewicht van de levensmiddelen zal ook sterk verminderen, wat ideaal is voor wegtransport. Voorbeelden zijn oploskoffie, en soep uit een zakje. Bij vriesdrogen gaat men het product invriezen onder verminderde druk. Het water in het product zal dan bevriezen en vervolgens sublimeren, waardoor het water uit het product verdwijnt. Vriesdrogen heeft als voordeel ten opzichte van gewoon drogen dat het product niet verwarmt dient te worden en de smaak beter behouden blijft. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Figuur: droogijs dat sublimeert (direct van vaste naar gasvormige toestand) In omgekeerde richting spreekt men van desublimatie, verrijpen of vervasten. Dit gebeurt bijvoorbeeld op een koud raam als er ijsbloemen ontstaan. Deze zijn ontstaan uit waterdamp, door rijping. 2.3 Materie: een mengsel van zuivere stoffen Wetenschappers classificeren materie dus als vast, vloeibaar of vast. Materie kan je ook nog classificeren als zuivere stoffen of mengsels. Stoffen komen zelden alleen voor. Ze zijn meestal gemengd met andere stoffen. Men spreekt dan van een mengsel, dat bestaat uit verschillende componenten. Zelfs water is niet zuiver. Bronwater bevat allerlei mineralen uit de grond in de omgeving van de bron, bijvoorbeeld ijzer. Ook leidingwater is niet zuiver, want als je het kookt in een waterkoker en daarna laat afkoelen, krijg je kalkaanslag. Er is dus kalk in opgeloste vorm aanwezig in het leidingwater. Daarom moet je je waterkoker regelmatig ‘ontkalken’. En als je een vaatwasmachine hebt, moet je af en toe glansmiddel toevoegen Dit glansmiddel zorgt ervoor dat metalen die in het water aanwezig zijn, niet neerslaan en je wijnglazen niet dof worden. 2.4 Zuivere stoffen Een zuivere stof kan uit één chemisch element bestaan, of uit twee of meer elementen. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.4.1 Elementaire stoffen Een zuivere stof uit één chemisch element bestaat uit één bepaalde soort atoom. Een atoom is het kleinste deeltje van een element dat nog alle eigenschappen van dit element bezit. Zilver is een element. Koper en ijzer zijn ook elementen. Als je dus een blokje ijzer neemt, en dit steeds kleiner maakt, blijft er op den duur nog één deeltje ijzer over. Dat is niet meer deelbaar zonder dat het zijn eigenschappen verliest. Dat allerkleinste deeltje ijzer is een ijzeratoom. De atomen van één element hebben allemaal hetzelfde aantal protonen. Protonen zijn deeltjes van een atoom, ook subatomaire deeltjes genoemd. In hoofdstuk 3 gaan we hier dieper op in. Onthoud dat elementen de bouwstenen zijn van materie. Alle elementen die voorkomen in de natuur zijn ooit door wetenschappers op een heel slimme manier in een tabel gezet: de tabel van Mendelejev, of het periodiek systeem. In hoofdstuk 3 vind je er zo één. 2.4.2 Verbondenheid onder de elementen Een verbinding bestaat uit twee of meer elementen in een bepaalde verhouding. Zout (NaCl) is bijvoorbeeld een verbinding van 2 elementen, natrium (Na) en chloor (Cl). Water (H20) bestaat ook uit 2 elementen, zuurstof (O) en waterstof (H), in een verhouding van 2 waterstofatomen op één zuurstofatoom (H2O dus). Alhoewel water uit zuurstof en waterstof bestaat, heeft de verbinding water andere chemische en fysische eigenschappen dan zuurstof en waterstof. Een verbinding is niet makkelijk te scheiden, tenzij er een chemische reactie gebruikt wordt (meer uitleg over chemische reacties vind je in hoofdstuk 8). www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.5 Mengsels Mengsels zijn combinaties van zuivere stoffen, zonder een vaste samenstelling. De samenstelling is afhankelijk van hoe het mengsel wordt gemaakt. Als ik tomatensoep maak, dan is die verschillend van diegene die mijn partner maakt, tenzij je exact hetzelfde recept gebruikt. Ik gebruik bijvoorbeeld wat meer tomaten of wat minder zout dan mijn partner,... Elk ingrediënt (in het algemeen dus elke zuivere stof die in het mengsel voortkomt) behoudt zijn fysische en chemische eigenschappen. De verschillende delen van een mengsel kunnen vaak met behulp van scheidingstechnieken, bijvoorbeeld ziften, uit elkaar worden gehaald. Deze techniek gebruikt men onder andere bij het zuiveren van graan (fijnere zanddeeltjes gaan door de zift, het graan blijft achter). 2.5.1 Soorten mengsels Mengsels kunnen homogeen of heterogeen zijn. Homogene mengsels noemt men ook oplossingen en zijn gelijk van samenstelling. Dat wil zeggen elk deel van het mengsel lijkt op het andere deel van het mengsel. Als je zout in water oplost en heel goed roert, dan is dat mengsel uniform. Eender waar je er een staal van neemt, is de samenstelling gelijk. Maar doe je bij dit zout en water ook nog zand en meng je dit geheel, dan heb je geen homogene samenstelling meer. Er zal wat zand naar de bodem zakken en in het water bovenaan zit er meer zout. Dit is een mengsel waar de samenstelling verschilt van plaats tot plaats, een heterogeen mengsel dus. 2.6 Meten is weten: het SI-eenhedenstelsel Tot de 18de eeuw gebruikten wetenschappers verschillende meetsystemen. In het Verenigd Koninkrijk gebruikt men zelfs nu nog andere meetsystemen dan de rest van Europa, denk maar aan mijl i.p.v. kilometer en pond i.p.v. kilogram. In de wetenschap is er een wereldwijd meetsysteem bedacht, om chaos te vermijden. Dit systeem is het SI-systeem (van het Franse Système Internationale). Men spreekt in het SIsysteem van grootheden en eenheden. Een voorbeeld: als we spreken over l (lengte) = 5 m (meter), dan is lengte de grootheid en meter de eenheid. In het SI-systeem zijn volgende grootheden en eenheden vastgelegd: www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Grootheid Eenheid Naam symbool naam symbool Lengte l meter m Massa m kilogram kg Tijd t seconde s elektrische stroomsterkte I ampère A Temperatuur T kelvin K hoeveelheid stof n mol mol Lichtsterkte I candela cd Alle andere SI-grootheden (druk, volume, energie,…) kunnen worden uitgedrukt in termen van deze basisgrootheden. In het onderwijs gebruikt men de SI-eenheden zoveel mogelijk, maar in de wetenschap en techniek vind je vaak andere eenheden. Enkele voorbeelden: Een beeldscherm van 19 inch diagonaal (=48 cm) (1 inch = 2,54 cm) Een vlieghoogte van 15 000 voet (=4567 m) (1 voet=30,48 cm) 1 pond gehakt bij de beenhouwer (±500 g) (1 pond = 453,59 g) De eenheden uit deze voorbeelden zijn allen afkomstig van een ander systeem dan het SI-systeem, namelijk het Brits-Amerikaanse meetsysteem, dat wereldwijd ook zeer veel gebruikt wordt. In bijlage A vind je nog extra voorbeelden en uitleg over het SI-systeem. 2.7 Eigenschappen van stoffen Scheikundigen kunnen twee soorten eigenschappen onderzoeken bij stoffen: Chemische eigenschappen Dankzij deze eigenschappen kan een stof veranderen in een geheel andere stof. Als je bijvoorbeeld een stukje natriummetaal in een bekertje met water brengt, ontstaat er natriumhydroxide en waterstofgas. De chemische eigenschappen geven je ook kennis over hoe een stof met andere stoffen zal reageren. Fysische eigenschappen Deze beschrijven de fysische kenmerken van een stof. Voorbeelden zijn de kleur, de kook- en smelttemperatuur, het volume, de dichtheid, de hardheid, de oplosbaarheid en het geleidingsvermogen voor warmte en elektrische stroom. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.7.1 Dicht, dichter, dichtst De dichtheid ρ (ook massadichtheid genoemd) is de verhouding tussen de massa en het volume van een stof bij een welbepaalde temperatuur gemeten. Wiskundig noteren we dit als volgt: met m = massa en V= volume. In het SI-systeem wordt massa in kilogram (kg) weergegeven en het volume in kubieke meter (m³), dus dan wordt de dichtheid in kg/m³ uitgedrukt. Een kubieke meter is een kubus van 1m x 1m x 1m: Vermits het volume van een vloeistof varieert met de temperatuur en de luchtdruk, geven dichtheidstabellen steeds de temperatuur en druk weer waarbij de dichtheid is gemeten. Meestal is de temperatuur 20 °C, omdat dit ongeveer kampertemperatuur is. De plaats waar gemeten wordt dient dan niet teveel verwarmd of afgekoeld worden (tenzij je in Siberië of in de Sahara gaat meten natuurlijk). Voor de luchtdruk neemt men meestal de atmosferische druk op gemiddeld zeeniveau (101 325 Pa). De luchtdruk is de kracht per vierkante meter die het gewicht van de luchtkolom in de atmosfeer boven je uitoefent. Een andere veelgebruikte term, is soortelijk gewicht. Dit is de verhouding van de dichtheid van een stof tot de dichtheid van water bij dezelfde temperatuur (en druk). Soortelijk gewicht heeft geen eenheden, omdat je deze door mekaar wegdeelt in teller en noemer: als je kg/m³ deelt door kg/m³, dan mag je beide schrappen en heb je geen eenheden meer. Wetenschappers gebruiken soortelijk gewicht om het probleem te omzeilen dat het volume van een vloeistof afhangt van de temperatuur. In vele gevallen zijn de dichtheid en het soortelijk gewicht ongeveer gelijk. Dichtheid wordt in de praktijk dikwijls uitgedrukt in kg/m³ (SI-systeem). Andere mogelijkheden zijn: g/cm³, dat gelijk is aan g/ml, omdat een kubus van cm³ een volume van bijvoorbeeld 1ml vloeistof kan bevatten. Een voorbeeld hiervan vind je op de volgende pagina. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 In de geneeskunde gebruikt men vaak cc, dit is hetzelfde als 1 ml of 1cm³; g/cm³ is dus gelijk aan g/cc en g/ml. Wanneer je een spuit krijgt met 5 cc, gaat het dus om 5 milliliter vloeistof. Volgende éénheden kan je gebruiken bij het omrekenen van dichtheden: 1 g/cm³ = 1 g/ml = 1 g/cc = 1000 kg/m³ 1 g/l = 0,001 g/ml www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 2.8 Vragenreeks 1. Welke zijn de drie belangrijkste toestanden van materie? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 2. Kan materie in energie omgezet worden? Zoja, geef dan een voorbeeld. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 3. Bij een toestandsverandering of faseovergang zoals smelten, koken en bevriezen, blijft de temperatuur constant? a) Alleen bij het smelten b) Bij het smelten en koken, niet bij het bevriezen c) Zowel bij smelten, koken als bevriezen d) De temperatuur blijft niet constant 4. Een bergbeklimmer beklimt de Mont Blanc. Op 2800m hoogte kookt hij een pan met water. Zal dit water koken op 100°C? Motiveer je antwoord. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 5. Wat zijn de faseovergangen van water? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 6. Leg uit: sublimatie of vervluchtigen. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 7. Wat is het SI-eenhedenstelsel? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 8. Wat is de eenheid van de grootheid massa? Geef ook het symbool. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 9. Welke twee soorten eigenschappen onderzoeken scheikundigen bij stoffen? En beschrijf deze. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 10. Wat is een heterogeen mengsel? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Afstandsonderwijs = studeren op je eigen tempo Een thuisstudie volgen aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs is de meest flexibele manier om je erkend diploma te behalen. Met een thuiscursus start je namelijk wanneer het jou het beste uitkomt. Je studeert waar en wanneer je wil en legt examen af wanneer jij er klaar voor bent. Erg handig als jouw leven meer is dan studeren alleen! Tijdens je studie kan je rekenen op de professionele begeleiding van een persoonlijke docent. Met de taken die je docent aan elk hoofdstuk heeft toegevoegd, oefen je jezelf in de praktijk, en bereid je je optimaal op het examen voor. Heb je vragen, of wil je je gemaakte oefeningen uit de cursus laten verbeteren? Dan stuur je je docent een mailtje via het online leerplatform (je krijgt een toegangscode bij inschrijving). In het inschrijvingsgeld is twaalf maanden begeleiding van je docent inbegrepen. Klaar met studeren? Dan leg je examen af op één van onze examenlocaties in Antwerpen, Brussel, Gent of Hasselt. Je hebt vijf jaar de tijd om je examen af te leggen en je beslist zelf wanneer je dit wil doen. Dit kan bijvoorbeeld al na drie maanden, maar ook na een jaar; de keuze is aan jou! Geslaagd? Dan krijg je je diploma binnen de 14 dagen. Je kan hiermee meteen solliciteren als werknemer of als zelfstandige starten (mits je ook een attest bedrijfsbeheer hebt). Al onze diploma’s zijn erkend en zijn een fikse meerwaarde op de arbeidsmarkt. Niet van de eerste keer geslaagd? Geen nood. Je kijkt je examen in, en leert van je fouten. Vervolgens mag je gratis herexamen afleggen. Examen afleggen is trouwens nooit verplicht. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Zes ijzersterke redenen om te studeren aan het CVA 1. Je behaalt een erkend diploma Het Centrum Voor Afstandsonderwijs bezit het ISO 9001-2008 certificaat. Dit is een onafhankelijk kwaliteitslabel dat elk jaar opnieuw, na een grondige audit, moet worden toegekend. Zowel ons cursusmateriaal als de docenten en de secretariaatswerking kregen en krijgen een positieve beoordeling. Dit is jouw beste garantie voor een kwaliteitsvolle en degelijke opleiding. Het Centrum Voor Afstandsonderwijs is door een groot aantal beroepsfederaties erkend. Je kan je met je diploma bij deze federaties aansluiten en genieten van allerlei voordelen. Bij werkgevers in verschillende sectoren heeft het diploma een grote troef bij je sollicitatie en biedt het je vaak werkzekerheid. Bovendien zijn onze diploma’s internationaal erkend door de International Association of Professional Education (IAPE), die alle beroepsopleidingen wereldwijd registreert en accrediteert. De IAPE controleert en beoordeelt de kwaliteit van professioneel onderwijs van instellingen zoals universiteiten, hogescholen, publieke en private opleidingsverstrekkers, docenten en onderwijsinstellingen voor volwassenen. 2. Je kiest voor een praktijk- en jobgerichte opleiding Al onze opleidingen en cursussen worden ontwikkeld en geschreven door zelfstandige specialisten met jarenlange beroepservaring. Je gaat er meteen mee aan de slag. Dankzij onze jarenlange ervaring weten we precies welke onderwerpen, extra uitleg of praktijkvoorbeelden het verschil maken. Hierdoor bereik je snel je doel: je carrière een boost geven of een nieuwe job vinden. Het contact tussen jou en je docent is maximaal door gebruik van ons online studentenplatform. Al je vragen zullen binnen de 48 uren worden beantwoord. Momenteel is er in het bedrijfsleven veel vraag naar goed opgeleide werknemers. Het diploma dat je behaalt is een internationaal erkend diploma. Deze cursus biedt daarom zeer goede perspectieven op de arbeidsmarkt en een groot voordeel tijdens je sollicitatie. Veel afgestudeerde studenten startten reeds hun eigen succesvolle zaak na het volgen van een opleiding bij het CVA. Wij zijn dan ook een echte ondernemersschool die startende ondernemers met veel plezier begeleidt in hun eerste stappen naar een carrière als zelfstandig ondernemer. 3. Je kiest voor maximale flexibiliteit Thuisstudie is uiterst flexibel. Jij bepaalt zelf wanneer je studeert, hoe lang, en wanneer je examen aflegt. Je hebt je toekomst dus zélf in de hand! Ideaal als je je studie wil combineren met een job, kinderen of andere activiteiten. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 4. Je weet zeker dat je de opleiding kiest die bij je past Nog vragen? Extra informatie nodig? Kom dan gewoon langs op één van onze inkijklocaties (Antwerpen, Brussel, Gent, Hasselt) voor een adviserend gesprek met één van onze professionele opleidingsconsulenten. Zij helpen jou met veel plezier bij het ontwikkelen van een studietraject dat volledig aan jouw eisen en wensen voldoet. Je kan er ook je volledige cursus inkijken! 5. Je kan boeiende stages lopen Het CVA helpt je carrière op weg! Heel wat studenten kiezen ervoor om tijdens hun opleiding stage te lopen, ook al is dat in de meeste gevallen geen verplichting. Je docent begeleidt je in jouw keuze van een stageplaats en jouw opleidingsconsulenten brengen de nodige papieren in orde. Een handige manier om praktijkervaring op te doen, waardevolle referenties te krijgen en connecties te leggen! 6. … Dit aan een uiterst scherpe prijs! Wist je dat het CVA elk jaar meer dan 12.000 studenten telt? Door die schaalgrootte kunnen we jouw cursus tegen een bijzonder scherpe prijs laten drukken en verzenden. Zonder in te boeten op de kwaliteit van het lesmateriaal. Het examen dat je aflegt op onze school is in je inschrijvingsgeld inbegrepen (inclusief herkansingen!). Geen verborgen kosten bij het CVA! Je kan mogelijk genieten van extra financiële voordelen bij je inschrijving, zoals de Ondernemerskorting voor startende ondernemers, korting indien meerdere familieleden dezelfde opleiding volgen, korting bij het volgen van een studietraject dat bestaat uit meerdere cursussen enz. Bel onze opleidingsconsulenten (03 292 33 30) tijdens je inschrijving om te weten voor welke korting jij in aanmerking komt. www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 Overtuigd? Start vandaag nog! Schrijf je snel en eenvoudig in Wie studeert aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs heeft een streepje voor. Moderne werkgevers hechten veel belang aan permanente bijscholing en een praktijkgerichte kennis. Onze school bouwde in de loop der jaren op dit vlak een ijzersterke reputatie op. Alle diploma’s die je behaalt via het Centrum Voor Afstandsonderwijs zijn erkend en verhogen je kansen op de arbeidsmarkt. Jouw keuze gemaakt? Dan hoef je je alleen nog in te schrijven. Je hebt hiervoor 3 opties: 1. Je vult het inschrijvingsformulier in op www.centrumvoorafstandsonderwijs.be 2. OF je mailt naar [email protected] 3. OF je maakt gebruik van het inschrijvingsformulier op de volgende pagina (als je je rechtstreeks op één van onze locaties komt inschrijven). Je inschrijving is pas definitief nadat we ook je cursusgeld ontvangen. Het inschrijvingsgeld voor de cursus Chemie TSO bedraagt €220 en bevat de kostprijs van het cursusboek, de begeleiding van jouw docent en het (her)examen bij ons op school. Na ontvangst van je inschrijvingsgeld krijg je van ons een bevestigingsmail. Je krijgt je cursus dan binnen de week toegestuurd, zodat je meteen aan de slag kan! Veel succes! www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30 INSCHRIJVINGSFORMULIER THUISSTUDIE CHEMIE TSO Naam: Voornaam: Straat + Huisnummer: Postcode + Gemeente: Telefoon: GSM: E-mailadres: Geboortedatum: Heb je bij ons al een cursus gevolgd? JA - NEE Wens je een factuur na je betaling? JA - NEE Bij ja, vul hier je bedrijfsnaam en BTWnummer in: O Ik ga akkoord met de algemene voorwaarden zoals ze vermeld staan op onze website. (handtekening) Je inschrijving is pas definitief nadat we ook je inschrijfgeld ontvangen. Het inschrijvingsgeld voor de cursus Chemie TSO bedraagt €220 en bevat de kostprijs van de cursus, de begeleiding van je docent en je examen bij ons op school (en eventuele herexamens). Veel succes met je opleiding en je verdere carrière! www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30