Hoofdstuk 3

hoofdstuk 3 Stoffen en reacties

3.1 Een indeling van stoffen

Metalen: Stoffen die zowel in de vaste als in de vloeibare fase stroom geleiden. Metalen vormen een metaalrooster, dat bestaat uit positieve ionen en vrije elektronen. De vrije elektronen en de metaalionen zorgen voor de geleiding van de elektrische stroom. De binding tussen de metaalatomen is de metaalbinding.

Zouten: Stoffen die alleen in de vloeibare fase stroom geleiden. Ze zijn opgebouwd uit positieve en negatieve ionen die een ionrooster vormen. In de formule van een zout komen zowel metaal als niet-metaalatomen voor. De binding tussen de positieve en negatieve ionen is de ionbinding.

Moleculaire stoffen: Stoffen die de elektrische stroom nooit geleiden. De ongeladen moleculen bestaan uit atomen van uitsluitend niet-metalen, ze vormen molecuulroosters. De binding tussen de atomen in de moleculen is de atoombinding.

• Op basis van het geleidingsvermogen onderscheid je drie groepen stoffen: metalen, zouten en moleculaire stoffen.
• Metalen geleiden in de vaste en vloeibare fase. In de formules van metalen staat uitsluitend een symbool van een metaal.
• Zouten geleiden alleen in de vloeibare fase. In de formules van zouten worden symbolen van een metaal en een of meer niet-metalen gecombineerd.
• Moleculaire stoffen geleiden nooit. In de formules van moleculaire stoffen staan uitsluitend symbolen van niet-metalen.

3.2 Metalen en zouten

Kristalrooster: Als de bouwstenen van een stof in een regelmatig patroon zijn gestapeld vormen ze een kristalrooster.

Metaalrooster: Het kristalrooster van metaal.

Metaalbinding: De positieve metaalionen en de negatieve vrije elektronen trekken elkaar aan en vormen zo de metaalbinding.

Ionbinding: De positieve en negatieve ionen in een zout trekken elkaar aan en vormen zo de ionbinding.

Ionrooster: Het kristalrooster van een zout.
legering: Een mengsel van metalen. In het metaalrooster zijn de atomen van een ander metaal ingebouwd. De eigenschappen van het metaal veranderen daardoor. Er kunnen ook atomen van een niet-metaal worden ingebouwd.

• In de vaste fase zijn de bouwstenen van de stoffen gerangschikt in een kristalrooster. Het kristalrooster bij metalen is een metaalrooster en bij zouten een ionrooster.
• De binding in een metaalrooster is de metaalbinding, de binding in een ionrooster is de ionbinding.
• Metalen geleiden stroom in de vaste fase door de vrije elektronen en in de vloeibare fase door de metaalionen en de vrije elektronen. Zouten geleiden niet in de vaste fase, maar wel in de vloeibare fase door de vrij bewegende ionen.
• Door in een metaalrooster andere metaalatomen of niet‑metaalatomen aan te brengen kun je de eigenschappen van het metaal veranderen.
• Tijdens de reactie van een metaal en een niet‑metaal ontstaat een zout. De metaalatomen staan daarbij één of meer elektronen af aan de niet‑metaalatomen.

3.3 Moleculaire stoffen

Molecuulrooster: Het kristalrooster van moleculaire stoffen.

Systematische naam: Elke moleculaire stof heeft een systematische naam die je afleidt uit de molecuulformule. De indexen van elke atoomsoort vertaal je in voorvoegsels die je voor de naam van de atoomsoort zet. Sommige stoffen hebben ook nog een andere naam die vaak wordt gebruikt, dat is de triviale naam.

Triviale naam: Naam die in het dagelijks leven veel wordt gebruikt.

Atoombinding of covalente binding: Een binding tussen 2 atomen van een niet-metaal heet  een atoombinding of covalente binding en bestaat uit een gemeenschappelijk elektronenpaar. Beide atomen leveren elke 1 elektron per binding.

Gemeenschappelijke elektronenpaar: Twee atomen dragen elk een elektron bij aan een gemeenschappelijk elektronenpaar. Zo ontstaat een enkelvoudige binding.

Covalentie: Het aantal bindingen dat een atoom kan vormen. Atomen van niet-metalen uit dezelfde groep van het periodiek systeem hebben dezelfde covalenties. De covalentie is gelijk aan het aantal elektronen dat het atoom in zijn buitenste schil nodig heeft om dezelfde elektronenverdeling te krijgen als een edelgas.

Structuurformule: De structuurformule van een molecuul geeft aan welke atomen in een molecuul van die stof aanwezig zijn en hoe ze met elkaar zijn verbonden.

Dubbele binding: Twee atomen dragen elk twee elektronen bij aan een binding, en vormen zo twee gemeenschappelijke elektronenparen.

Drievoudige binding: Twee atomen dragen elk drie elektronen bij aan een binding, en vormen zo drie gemeenschappelijke elektronenparen.

• Een moleculaire stof is opgebouwd uit ongeladen moleculen. Een moleculaire stof geleidt dus geen elektrische stroom.
• Elke moleculaire stof heeft een systematische naam die je afleidt uit de molecuulformule. De indexen van elke atoomsoort worden voorvoegsels die je vóór de naam van de atoomsoort zet.
• Een binding tussen twee atomen van een niet‑metaal heet een atoombinding en bestaat uit twee gedeelde elektronen. Beide atomen leveren elk één elektron per binding.
• De covalentie van een atoom van een niet‑metaal komt overeen met het aantal bindingen dat het atoom kan vormen. De covalentie kun je afleiden uit het periodiek systeem.
• De structuurformule van een molecuul geeft aan welke atomen in een molecuul aanwezig zijn en hoe ze met elkaar zijn verbonden.

 3.4 Rekenen aan reacties
Molverhouding of Stoichiometrische verhouding: De coëfficiënten uit een reactievergelijking geven niet alleen de getalsverhouding weer waarin de deeltjes reageren en ontstaan, maar ook de molverhouding waarin de stoffen  reageren en ontstaan.

Overmaat: Van 1 van de beginstoffen i meer aanwezig dan voor de reactie noodzakelijk is.

Rendement: Het percentage van de theoretische opbrengst dat ook werkelijk bij een chemisch proces ontstaat.

• De coëfficiënten uit een reactievergelijking geven niet alleen de getalsverhouding weer waarin de deeltjes reageren en ontstaan, maar ook de molverhouding waarin de stoffen reageren en ontstaan.
• Als je wilt rekenen met molverhoudingen kun je gebruikmaken van het stappenplan. Voor de berekening heb je de reactievergelijking en de massa of het volume van de gegeven stof nodig.
• Het rendement van een proces is het percentage van de theoretische opbrengst dat bij het proces ontstaat.