Hoofdstuk 1, 2, 4t/m12, 15

Hoofdstuk 4 Zouten

Zout:

• verbinding opgebouwd uit ionen
• alle verbindingen uit metalen en niet-metalen

Alle stoffen:

moleculaire stoffen > atoombinding in molecuul, molecuulbinding tussen molecuul

• alleen niet-metaal atomen
• dezelfde atomen: niet ontleedbaar
• verschillende atomen: ontleedbaar

zouten > ionbinding (binding + en – ionen in zout)

• metaalatomen + niet –metaalatomen

metalen > metaalbinding

• alleen metaal atomen
• niet-ontleedbaar

Vast zout: geleidt niet.

Gesmolten + oplossing zout: geleidt wel

Ionrooster: kristalrooster van zout. Hard en broos, niet buigen. Kan breken > lagen over elkaar, - bij -> stoot af > kristal splijt

Enkelvoudig ion: één atoom met + of –

Samengesteld ion: atoomgroep met + of –

Formule van zout geeft geen molecuulformule weer maar verhoudingsformule!

Zouthydraten: nemen water (kristalwater) op in vaste stof

Aantonen kristalwater + kopersulfaat: wit > blauw

Tribune-ionen: wel aanwezig, reageren niet

Rioolwaterzuivering:

• mechanische zuivering: filtratie
• biologische zuivering: organisch afval
• chemische zuivering: fosfaationen verwijderd

zilvernitraat + natriumchloride > wit neerslag zilverchloride > foto-industrie

Hoofdstuk 5 Oplossen en mengen

Moleculaire stoffen: geen metaalionen

• alle gassen
• vloeistoffen bij kamertemperatuur
• vaste stoffen smeltpunt < 300°C
• geleiden géén elektriciteit

Vanderwaalsbinding / molecuulbinding: binding door aantrekkingskracht tussen moleculen

grotere moleculen (massa) = grote bindingskracht = hogere kookpunten

Eénatomige moleculen: zwakke vanderwaalsbindingen. Normale temperatuur: gasvormig

Molecuulrooster:

• zwakke vanderwaalsbindingen tussen moleculen
• sterkte atoombinding tussen atomen

Atoombinding: binding door gemeenschappelijk elektronenpaar

Streepje: één gemeenschappelijk elektronenpaar

Polaire (atoom)binding: twee atomen met verschillende elektronegativiteit

Dipool: molecuul met één kant + lading en andere kant – lading

Lineaire structuur: 180°

Dipool-dipoolbinding: binding tussen dipoolmoleculen + kant molecuul trekt – kant molecuul aan

Polaire stof: moleculen dipool

Apolaire stof: moleculen géén dipool

Hydratie ionen: omringd door dipoolmoleculen.

Dipool-ionbinding: negatieve kant molecuul naar positief ion, positieve kant molecuul naar negatief ion.

Waterstofbrug: O-H-O, N-H-N, O-H-N

1. Atoombinding
2. Ionbinding
3. Waterstofbinding
4. Dipoolbinding
5. Vanderwaalsbinding

H-brug sterker dan dipool-dipool want:

• afstanden tussen ladingen kleiner
• O en N sterk elektronegatief

H2O vaak aan elkaar. Dichtheid bij smelten > waterstofbruggen veroorzaken gaten gevuld door watermoleculen.

Hoofdstuk 6 Rekenen aan reacties

Rendement = werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst x 100

Gelijke volumes gassen = evenveel mol

Molair volume = aantal dm3 / aantal mol

Verdunningsfactor: verhouding nieuwe en oorspronkelijke volume

1. waar gaat het over?
2. welke aanpak?
3. wat is het antwoord?
4. klopt het?

Hoofdstuk 7 Energie, reactiesnelheid en evenwicht

Reactiewarmte chemische reactie: verschil delta E in energie tussen reactieproducten en beginstoffen

Exotherm: delta E < 0

Endotherm: delta E > 0

Activeringsenergie: één of meer bindingen verbroken in moleculen.

Exotherm: kan blijven doorgaan door energie, endotherm: continue energie toegevoerd

Overgangstoestand: brokstukken moleculen, later hergroeperen tot reactieproducten, hoogte speelt geen rol voor reactiewarmte (alleen netto-effect)

Verdelingsgraad: vaste stof. Naarmate hoger > stof fijner

Orde reactie geeft aan van welke stoffen concentratie bepalend voor de snelheid

reactie:

p A + q B > C

vergelijking snelheid:

s = k x [A]^p x [B]^p

orde reactie: p + q

Katalysator: stof die reactie versnelt zonder zelf verbruikt te worden

Enzym: katalysator die biochemische reactie versnelt

• evenwicht eerder bereikt
• ligging van evenwicht verandert niet, concentraties gelijk

2 NO2 (bruin) > N2O4  (kleurloos) (temp daalt) en omgekeerd

Chemisch evenwicht: heen – en teruggaande reactiesnelheden gelijk, concentraties veranderen niet meer

Reactievergelijking: denken aan molverhoudingen! heb je er 1 heb je ook de andere 2

• beginhoeveelheden (mol)
• reactiehoeveelheden (mol)
• eindhoeveelheden (mol)

m A + n B ó q C + r D

concentratiebreuk/ev.voorwaarde: Qc = Kc (Q=quotiënt, c=concentratie, K= evenwichtsconstante)

[C]^q x [D]^r / [A]^m x [B]^n

Partiële druk in evenwichtstoestand: Qp = Kp. Vaak dit niet het geval (T51)

Homogeen evenwicht: evenwicht tussen stoffen zonder grensvlak > gasmengsel/oplossing. 1 fase

Heterogeen evenwicht: evenwicht waarbij grensvlak tussen stoffen > bv emulsie. Meer dan 1 fase

Verdelingsevenwicht: stof zich verdeelt over twee niet met elkaar mengbare stoffen. K = [x]/[x]

Vaste stoffen + oplosmiddelen geen invloed op ligging evenwicht dus niet in breuk

Oplosbaarheidsproduct: K waarde voor slecht oplosbaar zout (T46)

Verhogen temperatuur:

• verlopen reacties sneller
• insteltijd van evenwicht korter
• verschuift ligging naar endotherme kant

Evenwicht beïnvloeden:

• concentraties vergroten:
  • extra stof toevoegen
  • volumeverkleining = drukverhoging > gasevenwicht in richting minste deeltjes (gasmengsel samenpersen)
• concentraties verkleinen:
  • stof wegnemen
  • volumevergroting (verdunnen)

Toevoegen van één van reagerende stoffen doet evenwicht naar andere kant verschuiven.

Chemisch evenwicht reageert zodanig op invloed dat effect van die invloed wordt tegengewerkt.

Hoofdstuk 8 Zuren en basen; pH

Zure oplossing: bevat H3O+ (aq) ionen

Zuur: deeltje dat proton kan afstaan (geeft H+ af > wordt zuur)

Stof (HCl) + H2O > Stof + H3O+

Zoutzuur: HCl in water, anders: waterstofchloride

H2O kan blijven door reageren met gevormde stof

Sterk zuur: alle moleculen staan H+ ion af > geen evenwicht

Zwak zuur: klein deel moleculen staan H+ af > linkse evenwichtsreactie

Sterker naarmate evenwicht naar rechts (base ook). Helemaal naar rechts: zeer zwakke base + sterk zuur > aflopende reactie

Kz = [H3O+] x [Z-] (rechts) / [HZ]

Basische oplossing: bevat OH- (aq). Base: deeltje dat proton kan opnemen

H3O+ + OH- > 2 H2O

Sterke base: reageren met water helemaal tot OH- ionen > geen evenwicht

Zwakke base: reageren met water niet helemaal tot OH- ionen > evenwicht links

Kb = [HB+] x [OH-] (rechts) / [B]

HZ zuur = Z- base

HZ + Z- : zuur-basekoppel

B base = HB+ zuur

HB+ en B: zuur-basekoppel

Neutralisatiereactie: van zuur of basisch > neutrale oplossing

CO2 + 2 OH- > CO32- + H2O

Ca2+ + CO2 + 2 OH- > CaCO3 + H2O

zwaveldioxiden / stikstofoxiden + regenwater > zure regen (pH 3-5)

Ammoniakemissie: ammoniak (base) vrij uit dierlijk mest + zure regen > ammoniumionen + O2 > salpeterzuur. Dus zo bijdrage aan verzuring grond

Amfolyt: deeltje dat proton kan opnemen en afstaan (dus zuur en base)

bv. H2PO4-

Links base + zuur sterker > evenwicht rechts. en andersom

Kw = [H3O+] x [OH-]

pH = -log[H3O+]

[H3O+] = 10^-pH

pOH = -log[OH-]

[OH-] = 10^-pOH

 

 

HZ

H2O ó

H3O+

Z-

beginconcentratie

Cz

 

0

0

reactie

-x

 

+x

+x

evenwichtsconcetraties

Cz-x

 

x

x

Kz = x * x / Cz-x

• -x vaak verwaarloosbaar
• alleen eerste ionisatie speelt rol voor pH

Bufferoplossing: oplossing waarvan pH vrijwel niet verandert als je zuur of base toevoegt. Mengsel van zwak zuur en geconjugeerde base. Bereid door:

• zwakke zuren + bijbehorende basen in geschikte molverhouding oplossen (10:1)
• zwak zuur + geschikte ondermaat (sterke) base
• zwakke base + geschikte ondermaat (sterke) zuur

Kwantitatieve analyse: hoeveelheid stof

Kwalitatieve analyse: onderzoeken welke stof

Zuur-base titraties: indicator ter controle geen overmaat B. Kleur slaat om: eindpunt titratie

Oertiterstof moet zijn:

• goed af te wegen (dus vast)
• niet reageert met bestanddelen lucht
• langdurig houdbaar zonder kristalwater op te nemen of verliezen

Hoofdstuk 9 Koolstofchemie II

Substitutiereactie: atoom of groep atomen vervangen door ander atoom of groep atomen

Additiereactie: uit twee moleculen wordt één nieuwe molecuul gevormd

Verzadigd > onverzadigd (C=C/C|||C > -C-C-)

Alcohol: koolstofverbindingen met één of meer OH groepen 

Verbranding alkanol: 2 CH3OH + 3 O2 > 2 CO2 + 4 H2O

Alkaandiol: glycol

Alkaantriol: glycerol

Primaire alkanol: C waaraan OH zit gebonden aan één andere C, 2 H aan C-OH

Secundaire alkanol: C waaraan OH zit gebonden aan twee andere C, 1 H aan C-OH

Tertiaire alkanol: C waaraan OH zit gebonden aan drie andere C, geen H aan C-OH

Alkaanzuur: alkaan met COOH-groep. Zwakke zuren

Azijnzuur: ethaanzuur, Ch3COOH + H2O > CH3COO- + H3O+

Mierenzuur: methaanzuur, lost kalkaanslag op

Alkeenzuur: C=C

Vetzuren: alkaanzuren (verzadigd) of alkeenzuren (bij 1 C=C onverzadigd, 1+ meervoudig onverzadigd)  met 12+ C-atomen per molecuul

Zeep en detergenten: hydrofobe staart, hydrofiele kop > waterstofbruggen

Aminozuur: NH2 en COOH groep. Amfolyten: in basisch is COO- (reageert als zuur) en NH3+ (base)

Isoëlektrisch: punt waar aminozuur ongeladen is. Alanine pH=6,11, arginine pH=10,76

Mengsel alanine, arginine en asparaginezuur bij pH 6,11 :

• Alanine : netto ongeladen beweegt niet
• Arginine : positief geladen beweegt naar –pool
• Asparaginezuur: negatief geladen beweegt naar +pool

Carbonzuur + alcohol > ester + H2O (condensatiereactie)

‘alkylalkanoaat’

Vetten: kamertemperatuur vast, tri-esters met verzadigde vetzuren

Oliën: kamertemperatuur vloeibaar, tri-esters onverzadigde

Alkanoldeel

naam: alkyl

Alkaanzuurdeel

naam: alkanoaat

 vetzuren ( lager smeltpunt dan verzadigde)

Vetharding: vloeibaar > vast door additie H2

Nitroglycerine: schokgevoelig > dynamiet. onder invloed van zwavelzuur tri-ester van glycerol + salpeterzuur

Hydrolysereactie: groot molecuul + H2O > 2 kleine (H2O wordt opgenomne)

Verzeping: hydrolyse van zeep

Ether: koolstofverbinding met C-O-C groep

Alkoxyalkanen; deelgroep, 2 alkylgroepen met O-atoom verbonden. C2H2n+1OCmH2m+1

Naamgeving:

< >Langste koolstofketen naamKortere koolstofketen met zuurstofketen: zijgroepZijgroep stamnaam uitgang oxy (methoxy etc)Alkoxygroep plaatscijfer

 

Aldehyde:                                                                      Keton:

Alkanal                                                                              Alkanon

C-atoom van CHO nr 1                             nr C-atoom van C=O voor stamnaam

Reeksen zijn isomeer, chemische eigenschappen verschillend

Methanal: giftig gas die traan- neusvocht opwekt. In water: formaline. voor medische apparaten

Ethanal: grondstof bereiding plastics en rubber

Propanon: aceton, oplosmiddel voor oliën vetten en lak. Volgende is butanon

                       

Hoofdstuk 10 Macromoleculaire stoffen

Macromoleculaire stoffen:

< >Natuurlijk; zetmeel en celluloseGewijzigd natuurlijk; viscoseSynthetisch; PVC en piepschuim

 

Condesatiereactie: 2 moleculen > 1 groot molecuul + water

Nieuw gevormde groep: peptidegroep

Polypeptide aangegeven met ~C------N~

Hydrolyse: 1 groot molecuul + water > 2 moleculen

CnH2mOm

Fotosynthese van glucose: 6 CO2 + 6 H2O > C6H12O6 + 6 O2

Condensatiepolymerisatie:

polyesters ( OH+COOH) > polymeer (C-O-C) + H2O

polyesters ( OH+COOH) > polymeer (C-O-C) + H2O

diaminen + dizuren > polyamide (N-C-N) + H2O

O altijd dubbel gebonden aan C blijven en dus N als tussengroep, tenzij bij esters.

Additiepolamerisatie: dubbele binding open, enkele binding gevormd

Thermoplast: losse polymeerketens, vervormbaar, zwakke bindingen, hoe geordender hoe sterker

Extruderen: kunststof korrels verwarmd > plastisch vervormbaar materiaal > spuitkop; vorm

Spuitgieten: in gietvorm spuiten.

Gas door vloeistof tijden polymerisatie > schuim

Thermoharder: ketens verbonden door atoombindingen, uitbreiden in 3 richtingen, 1 groot molecuul, niet vervormbaar. Gevormd in matrijs

Rubber (latex): zie plaatje

Vulkaniseren: zwavelbruggen > geeft elasticiteit (door C=C mogelijk) ; door dwarsverbindingen niet bewegen; spanning

Netwerkpolymeer: ruimtelijke structuur ketens onderling verbonden door atoombindingen

Eboniet: rubber + overmaat zwavel; C=C verdwijnt

Kunstharsen : dizuur + triol. In 1 van beginstoffen 3 of meer reactieve groepen voor vertakkingen

Thermoharders: schuimplastic = polyurethaanschuim

Diamant: uitsluitend koolstofatomen; atoomrooster. Atoombinding sterk; smeltpunt hoog

Grafiet: vorm koolstof niet hard, geleidt elektrische stroom

Silicium ook tetraëdisch; met O2 in verhouding SiO2 (zuiver: kwarts) > hoofdbestanddeel zand, ook ijzer: bruin

Baksteen (klei): Si, O2, Al > vlakke lagen boven elkaar. Nat > watermoleculen tussen lagen dus schuiven. Koken: extra atoombindingen: sterk, materiaal hard

Metselspecie: zand + gebluste kalk + CaOH + H2O > neemt CO2 uit lucht op, water verdampt: harde massa

Beton: calciumsilicaat (metselspecie + steentjes), in allerlei vormen, drukkrachten opvangen

Gewapend beton: in ijzer storten, trekkrachten opvangen

Asbest: onbrandbaar

Kwarts: negatieve lading gecompenseerd door K+, Na+, Al2+, Fe3-

Zeolieten: Aluminosilicitaten met Na+, K+, Ca2+, Ba2+ aan SiO44- of AlO45-. Mineralen geven waterdamp af.

< >Deeltjes uitwisselen: katalysator (vervanging positieve ionen), adsorptiemiddel of waterontharderMoleculaire zeef18 natuurlijke (bij synthetische holten voor zeef zelf creëren > ontelbaar mogelijkheden katalysator stuurbaar)Loodaccu: meerdere cellen op serieNikkel-cadmiumverdunde oplossing meer positieve ionen > metaalstaaf overschot elektronen tot evenwicht > metaal is negatief, oplossing positief. V(metaal < V(oplossing)geconcentreerde oplossing afzetting op staaf > oplossing houdt negatieve ionen over > metaalstaaf positief, oplossing negatief. V(metaal) > V(oplossing)Des te edeler metaal is des te sterker naar kant metaalatomenNaarmate reactie langer duurt beval koperhalfcel minder ionen. Op een gegeven moment worden er geen elektronen meer opgenomen. Koperelektrode is niet meer positief t.o.v. zinkelektrodeNaarmate reactie langer duurt lost zink meer op. Eventueel volledige oplossing > verbreking stroomkringkoper > Cu2(OH)2CO (kopergroen)natrium en kalium dikkere (hydr)oxidelaagaansluitende hydroxidelaag > zelfde volume > sluit metaal afte kleine oxidelaag > kleiner  volume, corrosie blijft doorgaante grote oxidelaag > bladert van metaal af, corrosie blijft doorgaanslak, regelmatig afgetapt en verwerktOptisch gedrag KristalvormChemische reacties met enzymen in spelkatalysator in reactorhoge drukhoge temperatuurHoge drukHoge temperatuur (ongunstig voor ligging maar wel versnelling)Hogere druk: zware, kostbare installaties met veiligheidsrisico’s Temperatuur verhogen: neven en volgreacties > lagere opbrengst, meer afval: kosten verwarming toe > afkoeling niet gebruikt

 

< >Katalysator toevoegenfiltrerendestillerenindampenCO2 met kalkwaterJood met stijfseloplossing/zetmeeloplossingWater met wit kopersulfaatSulfiet en zwaveldioxide met broomwaterChloor met oplossing kaliumjodideDubbele of drievoudige bindingen met broomwaterPapierchromatografie: water op papiersoort als drager. Loopvloeistof = M. Absorptie H-bruggen en OH-groepenDunnelaagchromatografie: S = poederGel-permeatiechromatografie: bepalen gemiddelde molecuulmassa polymeren en eiwitten. S = gelei. Scheiding: kleine moleculen hechten, grote komen er eerder uit

 

< >High performance liquid chromatography:  hoge druk door kolomGLC: S = vloeistof met hoog kookpuntGSC: S = vastGepakte kolom (GSC): korreltjes; absorberenCapillaire kolom (GLC): oplossenSterkvibratiesBuigvibratiesC, H en O even massa (dus moederpiek ook)Oneven aantal stikstofatomen: oneven molecuulpiekRelatieve hoogte: aantal koolstofatomenF en I: 1 isotoopBr: twee even hoge pieken met afstand 2m/zCl: pieken afstand 2m/z verhouding 3:1M-18: afsplitsing water; alcoholen