Hoofdstuk 1 + 2

1.2 Zuivere stoffen en mengsels

Moleculen: combinaties van twee of meer atomen

Stoffen:

1. Zuiver

• Element: 1 atoomsoort
• Verbinding: Stof met meerdere atoomsoorten
• Kook- en smeltpunt

2. Mengsel

• Oplossing:
  • vast in vloeistof
  • vloeistof in vloeistof
  • gas in vloeistof
• Suspensie:
  • vloeistof in vloeistof
• Emulsie:
  • 2 vloeistoffen, niet oplosbaar
  • Tweelagensysteem:
    • Door verschil in dichtheid zie je twee vloeistoffen boven elkaar
• Mengsel:
  • vast in gas (bv. asdeeltjes)
  • vloeistof in gas (bv. nevel)
  • gas in vloeistof (bv. schuim)
  • gas in gas
• Kook- en smelttraject

Hydrofiel: stoffen die (redelijk) goed met water mengen

Hydrofoob: stoffen die slecht of niet met water mengen

Emulgator: hulpstof dat ervoor zorgt dat de emulsie niet ontmengt

• Staart: C- en H-atomen --> hydrofoob
• Kop: O-atomen --> hydrofiel

1.3 Scheidingsmethoden

Scheiden: Één stof uit een reactiemengsel halen

Stofeigenschappen:

1. Verschil in deeltjesgrootte
   • ​Suspensie: filtreren
2. Verschil in dichtheid
   • ​​Suspensie: bezinken (versnellen? --> centrifugeren)
3. Verschil in kookpunt
   • Oplossing vast + vloeistof: indampen (of destilleren)
   • Oplossing vloeistoffen: destilleren
4. Verschil in oplosbaarheid
   • Mengsel vaste stoffen: extraheren
5. Verschil in adsorptievermogen
   • ​kleur-, geur- en smaakstoffen in vloeistof: adsorberen
6. Verschil in adsorptievermogen en oplosbaarheid
   • ​​Herkennen van opgeloste stoffen: papierchromatografie --> oplosvermogen in loopvloeistof en adsorptievermogen aan papieroppervlak

1.4 Chemische reacties

Kenmerken chemische reactie:

1. massa blijft gelijk
2. beginstoffen verdwijnen --> eindproducten
3. energie effect --> licht, warmte of elektrisch (endotherm/exotherm)
4. reactietemperatuur
5. stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding

Exotherme reactie: reactie waar energie vrijkomt

• beginstoffen staan deel van hun chemische energie af aan de omgeving (in de vorm van licht, warmte of elektrische energie)

Endotherme reactie: reactie die energie nodig heeft om te verlopen

• beginstoffen nemen energie op uit de omgeving (in de vorm van licht, warmte of elektrische energie)

Faseveranderingen:

• vast --> vloeibaar: smelten
• vloeibaar --> gas: verdampen
• gas --> vast: rijpen
• vast --> gas: sublimeren
• gas --> vloeibaar: condenceren
• vloeibaar --> vast: stollen

Activeringsenergie: energie die nodig is om de temperatuur van een stof op de reactietemperatuur te brengen

Reactie energie: het verschil tussen de hoeveelheid energie van de beginstoffen en de eindproducten

1.5 De snelheid van een reactie

Reactietijd: tijd die verstrijkt tussen het begin en het eind van de reactie

Reactiesnelheid: de hoeveelheid stof die per seconde en per liter reactiemengsel ontstaat of verdwijnt

De reactiesnelheid wordt bepaald door 5 factoren:

1. de verdelingsgraad van een stof} meer effectieve botsingen
2. de soort stof} verlagen activeringsenergie
3. de temperatuur} meer effectieve botsingen 
4. de concentratie(s) van de reagerende stof(fen)} meer effectieve botsingen
5. de katalysator} verlagen activeringsenergie

1.6 Het botsende-deeltjesmodel

Effectieve botsing: een botsing tussen twee deeltjes die tot een reactie leidt

De invloed van drie factoren:

Invloed van concentraties

• Hogere consentratie van de reagerende deeltjes --> aantal botsingen per seconden vergroot
• Homogene mengsels: mengsels waarvan de stoffen tot op de kleinste deeltjes zijn gemengd en waarbij die deeltjes een volledige bewegingsvrijheid hebben (bv. oplossingen en gasmengsels)

Invloed van de temperatuur

• Hogere temperatuur van reactiemengsel --> deeltjes gaan sneller bewegen --> aantal botsingen neemt toe

Invloed van de verdelingsgraad

• hoe fijner de vaste stof is verdeeld, des te groter het contactoppervlak --> meer botsingen per seconde aan het contactoppervlak
• Heterogene mengsels

H2 Bouwstenen van stoffen

2.2 De bouw van een atoom

Atoommodel volgens Dalton: een atoom is een massief bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen.

Aantekeningen:

Rutherford:

Kern: positief geladen

• protonen --> p+
• neutronen --> n

Om de kern: negatief geladen

• bewegende elektronen (elektronenwolk) --> e-

• aantal protonen = aantal elektronen
• atoomnummer = aantal protonen
• massagetal = aantal protonen + aantal neutronen
  • bv. Mg-24
  • atoomnummer is 12 dus 12 protonen en elektronen
  • 24 is het massagetal dus 24-12 protonen = 12 neutronen

Isotopen: hetzelfde atoomnummer, ander massagetal

Bohr: elektronen verdeeld over schillen

Elektronenconfiguratie: de verdeling van de elektronen over de schillen 

2.3 Het periodiek systeem

Aantekeningen:

Banen rondom de kern: hoe verder van de kern, hoe meer e- in de schil

Hoeveel elektronen per baan?:

1. formule: 2N^2
   1. N=1 --> 2×1^2=2
   2. N=2 --> 2×2^2=8
   3. N=3 --> 2×3^2=18
   4. N=4 --> 2×4^2=32 (LET OP! t/m N=4)
   • ​t/m N=7 --> 32 e- 
   • vanaf N=8 --> 8 e-
   • N=9 --> 9 e-
   • N=10 --> 10 e-
   • N=11 --> 11 e-
   • N=12 --> 12 e-
   • LET OP! N=13 --> 3 e-
   • N=14 --> 4 e-
   • etc.
2. Kijk in welke periode het atoom staat --> aantal schillen
3. Kijk in welke groep het atoom staat --> aantal elektronen in de buitenste schil
4. vb. kalium
   • ​​19 e-
   • periode 4 --> 4 schillen
   • groep 1 --> 1 e- in de buitenste schil
   • schil 1 --> 2 e-
   • schil 2 --> 8 e-
   • schil 3 --> ?
   • schil 4 --> 1 e-
   • 19 - (2+8+1) = 8 e- in schil 3

OCTET-regel: een atoom wil 8 e- in de buitenste schil

Elektrovalentie: het aantal e- dat een atoom kan opnemen of afstaan

Valentie-elektronen: de elektronen in de buitenste schil (betrokken bij het vormen en verbreken van verbindingen tussen atomen)

Verzamelnamen:

Groep 1: alkalimetalen

• H hoort hier niet bij
• 'zachte' metalen
• van boven naar onder reageren ze steeds heftiger

Groep 2: aardalkalimetalen

• harder dan alkalimetalen
• reageren minder heftig
• reageren niet op water

Groep 17: halogenen

• in de natuur zijn het twee-atomige moleculen
• reageren gemakkelijk met andere elementen, vooral metalen

Groep 18: edelgassen

• hebben een zeer geringe reactiviteit

Edelgasconfiguratie vind plaats met de banen van:

1. alkalimetalen
2. aardalkalimetalen
3. niet-metalen

2.4 Ionen, deeltjes met een lading

Positief ion: atoom met positieve lading

• atoom heeft één of meer elektronen uit de buitenste schil afgestaan

Negatief ion: atoom met negatieve lading

• atoom heeft één of meer elektronen in de buitenste schil opgenomen

2.5 Massa van atomen, moleculen en ionen

Atoommassa (A) in u

Ionmassa (in u) is gelijk aan de atoommassa

Molecuulmassa (Mr) zijn de (gemiddelde) atoommassa's van alle atomen die in het molecuul voorkomen

Meetwaarden: getallen met een bepaalde nauwkeurigheid, laagst aantal cijfers achter de komma (significante cijfers)

Telwaarden: oneindige nauwkeurigheid