Hoofdstuk 1

1. Stoffen
Met stoffen bedoelen we niet alleen vaste stoffen, maar ook vloeistoffen en gassen.
• In de scheikunde of chemie heb je altijd met stoffen te maken.

• Een scheidundige (chemicus) zoekt bijvoorbeeld naar nieuwe stoffen, die in de natuur voorkomen, na te maken. Het voordeel is dat deze chemisch vervaardigde stoffen vaak goedkoper zijn dan de stoffen die in de natuur voorkomen en deze stoffen zijn precies gemaakt met de juiste eigenschappen.
In de scheidunde gaat het niet alleen om het maken van nieuwe stoffen. Soms wil men vooral weten waarvoor men een stof kan gebruiken. Dan moet men op de eigenschappen van de stof letten.

• Eigenschappen = stofeigenschappen. Bekende stofeigenschappen zijn:
- Kleur
- Geur
- Smaak
- Kookpunt
- Smeltpunt
- Brandbaarheid

• Elke stof heeft een unieke combinatie van stofeigenschappen (bijvoorbeeld onbekende, kleurloze vloeistof, kookt op 100 0C , zuiver water kookt bij 100 0C. De onbekende vloeistof moet dus water zijn. Er zijn geen 2 verschillende stoffen met dezelfde combinatie van stofeigenschappen.

• Kennis van stoffen is belangrijk om practicums te doen, maar ook in het dagelijks gebruik. Een deel van die eigenschappen staat in de vorm van gevarensymbolen of pictogrammen op de potten/flessen met chemicaliën (chemicaliën=stoffen). Pictogrammen staan ook op bepaalde schoonmaakmiddelen. LEREN VAN DE GEVARENSYMBOLEN OP BLZ. 11.

• Chemiekaart. Op een chemiekaart staan allerlei eigenschappen van een stof. Je kunt er bijvoorbeeld op lezen hoe je op een veilige manier met een stof kunt werken of wat je moet doen wanneer je wat van een stof hebt ingeslikt of ingeademend.

 
2. Scheikunde een natuurwetenschap
• Biologie= leer je alles over de levende natuur, planten en de mens.
Natuurkunde= houdt zich bezig met processen (gebeurtenissen) die je steeds kunt herhalen (bijvoorbeeld een bal in de lucht gooien, het licht aan doen) Deze processen noem je daarom ook wel omkeerbare veranderingen.
Scheikunde= houdt zich bezig met stoffen en de verandering van stoffen (bijvoorbeeld schimmelen van kaas en brood, roesten van je fiets, lucifer aansteken)

Natuurkunde/Biologie/Scheikunde vormen samen de natuurwetenschappen

Chemische reacties= blijvende veranderingen van stoffen
• Stoffen kunnen in 3 toestanden voorkomen. Vast/Vloeibaar/Gasvormig en deze worden ook wel fasen genoemd. Met welk type je te maken hebt heeft o.a. te maken met de temperatuur van de stof.

• Vaste toestand (s) solid=vast

Vloeibare toestand (l) liquid=vloeibaar

Gasvormige toestand (g) gaseous=gasvormig

(s), (l) en (g) zijn toestandsaanduidingen

• Chemische reacties.
Om ijze te maken, heb je ijzererts, houtskool (steenkool) en lucht nodig. Bij het proces dat in de oven plaatsvindt, verdwijnen ijzererts, houtskool en lucht. Tegelijkertijd ontstaan nieuwe (andere) stoffen; ijzer en koolstofdioxide.
Bij de productie van ijzer worden voortdurend grondstoffen in de hoogoven gebracht. Onder in de oven wordt vloeibaar ijzer afgetapt.

Je spreekt van een chemische reactie als de beginstoffen verdwijnen en er nieuwe stoffen (reactieproducten) gevormd worden.

Beginstoffen reactieproducten

Ijzererts (s) + houtskool (s) + lucht (g) ijzer (l) + koolstofdioxide (g)

 
3. Het deeltjesmodel
• Iedere stof heeft zijn eigen kenmerkende eigenschappen.
• Om stofeigenschappen beter te begrijpen, kunje gebruikmaken van een model (deeltjesmodel)
• Deeltjesmodel= een vereenvoudigde voorstelling van hoe stoffen “in elkaar zitten”.
De 4 kenmerken zijn:
1. Iedere stof bestaat uit zijn eigen kleine deeltjes (moleculen).
2. Elke stof bestaat uit zijn eigen soort moleculen (bijvoorbeeld watermolecuul is anders dan suikermolecuul).
3. Moleculen bewegen voortdurend. De snelheid van het bewegen hangt af van de temperatuur.
4. Moleculen trekken elkaar aan.
Vaste stof
• Trekken moleculen elkaar sterk aan (aantrekkingskracht tussen moleculen is erg groot)
• Moleculen zitten dicht op elkaar en zitten op een vaste plaats.
• Ze kunnen wel bewegen, maar alleen heen en weer trillen

Vloeistof
• Aantrekkingskracht tussen de moleculen ook groot, maar niet groot genoeg om op een vaste plaats te blijven.
• De moleculen wissen voortduren van plaats, ze kunnen langs elkaar heen bewegen.

Gas
• Aantrekkingskracht te klein om ze bij elkaar te houden.
• De moleculen zitten zo ver uit elkaar, dat ze vrij kunnen bewegen door de ruimte.

Fase-verandering (fase-overgang)
Bij een faseverandering verandert de stof niet. Allen de fase van de stof verandert.
- Vast (s) vloeibaar (l) = smelten
- Vast (s) gas (g) = sublimeren
- Gas (g) vloeibaar (l) = condenseren
- Gas (g) vast (s) = rijpen
- Vloeibaar (l) vast (s) = stollen
- Vloeibaar (l) gas(g) = verdampen

4. Zuivere stoffen en mengsels
Zuivere stof:
Een zuivere stof is maar 1 soort deeltje, dus maar 1 molecuulsoort. Voorbeelden: kristalsuiker, soda of diamant. In een laboratorium vind je veel zuivere stoffen, zoals:
- gedestilleerd water
- waterstofperoxide
- Alcohol
- glucose.
De zuivere stoffen worden tot een gewenst eindproduct gemengd. Zodoende komen alleen die stoffen in een medicijn terecht die in het recept vermeld staan.

Mengsels:
In een mengsel zitten dus meerdere molecuulsoorten door of bij elkaar. Voorbeelden zijn:
- lucht (bestaat uit zuurstof, stikstof waterdamp en koolstofdioxide)
- drinkwater
- schoonmaakmiddelen,
- verven
- cement
- voedingsmiddelen

Een zuivere stof of een mensel?
Bij een zuivere stof verandert de temperatuur niet bij een fase-overgang. Dus bij een zuivere stof verandert de temperatuur niet TIJDENS het smelten, stollen of koken. Deze temperatuur noem je het smeltpunt, het stolpunt of het kookpunt.
Bij een mengsel verandert de temperatuur TIJDENS een fase-overgang. Dus bij een mengsel verandert de temperatuur als de stof smelt.
Het temperatuursgebiedje waarin het mengsel zowel vast als vloeibaar is, heet het smelttraject. Bij een mengsel verandert de temperatuur dus ook TIJDENS het stollen of koken. Het temperatuursgebiedje waarin het mengsel stolt of kookt, heet het stoltraject of kooktraject.

5. Soorten mengsels
Oplossingen: Heldere, soms gekleurde, vloeistof waarin andere stoffen zijn opgelost (bijvoorbeeld kleurstof in water).
De stof die je oplost kan een vaste stof, een vloeistof of zelfs een gas zijn.
Oplosmiddel: De vloeistof waarin je de andere stof oplost.
In frisdrank zit suiker opgelost.
In parfum zitten geurstoffen opgelost en verdampen.
Het oplosmiddel van bier en jenever is water. In bier en jenever is alcohol opgelost.

Water is de meest gebruikte oplosmiddel. Water is goedkoop en ongevaarlijk. Andere oplosmiddelen zijn wasbenzine, alcohol en aceton.

Vet oplossen in wasbenzine
Nagelremover bevat voornamelijk aceton.
Spiritus kun je ramen ontvetten (alcohol lost ook vet op)
Suspensie: een troebel mengsel van een fijn verdeelde vaste stof, die zweeft in een vloeistof. Meestal zakt de zwevende vaste stof na enige tijd naar beneden. Dat heet Bezinksel. Mengsels die je moet roeren of schudden voor gebruik, zoals chocolademelk, sinasappelsap en verf, zijn vaak suspensies.
Emulsies: een troebel mengsel van vloeistoffen, waarbij druppeltjes van de ene vloeistof zweven in de andere.
Het ontmengen van een emulsie kan worden verhinderd door een emulgator. Een voorbeeld is dat zeep water en olie laat mengen.