Elementen

Paragraaf 4.1; Reacties met koper

Wat is een kringloopschema?

Koper is een niet-ontleedbare stof. In de proeven van opdracht 3 en 4 verdwijnt koper bij de eerste chemische reactie. Bij de laatste reactie komt koper weer terug. Bij de proeven van opdracht 3 kun je dat als volgt opschrijven.

Dit heet een kringloopschema.

In een kringloopschema staat een niet-ontleedbare stof en de stoffen die bij chemische reacties hieruit kunnen ontstaan. Uit die andere stoffen kan dan op een of andere manier weer de niet-ontleedbare stof ontstaan.

Paragraaf 4.2; Bouwstenen

Waaruit zijn stoffen opgebouwd?

Een stof is opgebouwd uit moleculen. Iedere zuivere stof heeft zijn eigen soort moleculen. Water bestaat uit watermoleculen en suiker uit suikermoleculen. Als je dus een zuivere stof hebt, dan heb je te maken met één soort moleculen.

Bij een mengsel heb je met meerdere stoffen door elkaar heen te maken. Je hebt dan ook meerdere soorten moleculen door elkaar heen. Suikerwater bestaat uit watermoleculen en suikermoleculen.

Wat zijn Atomen?

Bij een reactie verdwijnen stoffen en ontstaan nieuwe stoffen. De moleculen van de beginstoffen moeten dus verdwijnen. De moleculen van de reactieproducten moeten ontstaan. Dit verklaren we door aan te nemen dat de moleculen uit nog kleinere deeltjes bestaan: de atomen. De moleculen van koper bestaan uit koperatomen. We nemen aan dat bij reacties de atomen behouden blijven.

Wat zijn elementen?

Er bestaan zo’n 20 miljoen verschillende zuivere stoffen. Er zijn dus 20 miljoen verschillende soorten moleculen. Voor al deze soorten moleculen zijn toch maar ongeveer 100 verschillende atoomsoorten nodig. Vergelijk dit maar eens met woorden en letters. Met de 26 letters uit het alfabet kun je ongelofelijk veel verschillende woorden maken.

Omdat die soorten atomen de basis vormen van alle stoffen noemen we ze ook wel elementen.

Iedere niet-ontleedbare stof bevat één atoomsoort, dus één element.

Een ontleedbare stof bevat meer dan één atoomsoort en dus ook meer dan één element. Bij een chemische reactie verdwijnen de stoffen, maar de elementen blijven behouden.

Wat zijn elementsymbolen?

We geven de elementen met het elementsymbool weer. Als het symbool uit twee letters bestaat, is de eerste letter een hoofdletter; de tweede een kleine letter.

Paragraaf 4.3; Reactieschema’s

Hoe geef je een stof weer?

Niet-ontleedbare stoffen bevatten één element. Voor de notatie van de niet-ontleedbare stof

gebruik je dan het elementsymbool aangevuld met een toestandsaanduiding.

s: Vaste stof (Engels: Solid=vast)

l: Vloeistof (Engels: Liquid=vloeibaar)

g: gas

aq: Opgelost in water (Latijn: aqua=water)

De vaste stof koper schrijf je dan als: Cu(s). Zuurstofgas is O(g). Ontleedbare stoffen bestaan uit meerdere elementen. Tenoriet bevat de elementen Cu en O. De vaste stof tenoriet geef je dan weer met Cu,O(s).

Het gas stikstofoxide geef je weer als N,O(g). Een mengsel van stikstof en zuurstof is N(g)+O(g). Bij het mengsel staan dus meerdere toestandsaanduidingen.

Hoe stel je reactieschema’s in symbolen op?

Als je in een reactieschema de stofnamen vervangt door de notatie met symbolen met toestandsaanduidingen, krijg je een reactieschema in symbolen.

Reactieschema in woorden:

Koper (vast) + zuurstof (gas) à tenoriet (vast)

Reactieschema in symbolen:

Cu (s) + O(g) à Cu,O (s)

Let op! Maak niet de fout door voor tenoriet te schrijven: Cu(s),O(g). Want er staan dan 2 toestandsaanduidingen. Omdat bij iedere toestandsaanduiding een stof hoort, heb je dan met 2 stoffen te maken!

Paragraaf 4.4; Massaverhouding bij reacties

Kan er massa verloren gaan?

De massa van alle stoffen vóór de reactie is samen net zo groot als de massa van alle reactieproducten bij elkaar.

Deze wet is door de Fransman Lavoisier omstreeks 1770 opgeschreven. Bij de scheikunde is deze wet dan ook bekend als: ‘de wet van Lavoisier’.

Let op!!: GASSEN MOET JE MEEWEGEN!

In welke massaverhouding reageren stoffen met elkaar?

Stoffen reageren met elkaar in een bepaalde massaverhouding. In de tabel hiernaast staan enkele voorbeelden. Deze massaverhoudingen hoef je niet uit je hoofd te leren.

Hoe reken je met massaverhoudingen bij reacties?

Het rekenen bij reacties kun je het beste systematisch aanpakken.

1 Schrijf het reactieschema in symbolen op.

2 Noteer welke stof gegeven is en welke gevraagd wordt.

3 Schrijf de massaverhouding eronder

4 Schrijf de gegeven massa op onder de stof waar het over gaat.

5 Reken met behulp van de verhoudingen de gevraagde massa uit.

Voorbeeld: Hoeveel gram zuurstof is nodig voor de reactie met 6,4 gram koolstof?

1 C(s)                                    +                                 O (g) à C,O(g)

2 Gegeven                                                 Gevraagd

3 3,0                                                                          8,0

4 6,4                                                                          ….

5 (8,0 x 6,4) : 3,0 = 17 gram.

Paragraaf 4.5; Eigenschappen van niet-ontleedbare stoffen

Welke eigenschappen hebben metalen?

Koper, ijzer en zink behoren tot de metalen. De metalen hebben een paar dezelfde eigenschappen. Ze glimmen en ze geleiden de stroom. De docent onderzoekt van een aantal niet-ontleedbare stoffen of ze tot de metalen horen of niet.

Wat is nodig voor corrosie?

De langzame reactie van ijzer met zuurstof en water heet ‘roesten’. Als een ander metaal met zuurstof en water reageert, heet dat corrosie. Het reactieproduct van de corrosie bedekt dan het metaal. Als je dat eraf poetst, komt het metaal weer tevoorschijn.