Hoofdstuk 1 (Chemie)

§1.1 Volgens Rutherford is een atoom opgebouwd uit een kern met daar omheen een elektronenwolk. De kern is ongeveer 10.000 keer zo klein als het atoom zelf. In een atoom zitten protonen, neutronen en elektronen. Het aantal protonen geef je aan met een atoomnummer. Bijv. 17Cl. De som van het aantal protonen en neutronen heet het massagetal. Bijv. 35Cl of Cl-35. Als je het atoomnummer en het massagetal weet, weet je ook het aantal protonen en neutronen. Het aantal protonen is altijd gelijk aan het aantal elektronen die zich in de elektronenwolk bevinden. Enkele eigenschappen: massa lading
proton 1 u 1 + neutron 1 u 0

elektron 0 1 - §1.2 Mendelejef heeft de atoomsoorten gerangschikt naar opklimmende atoommassa. Ook heeft hij de elementen die veel op elkaar lijken onder elkaar gezet. We kennen dit nu als het periodiek systeem. In het periodiek systeem zijn de horizontale regels de perioden en de verticale kolommen de groepen. Van de perioden 6 en 7 heeft men een aantal elementen onder het systeem geplaatst. Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen en een verschillend aantal neutronen. §1.3 Doordat moleculen elkaar aantrekken is er een binding tussen moleculen. Deze binding noemen we molecuulbinding of vanderwaalsbinding. In een vaste stof zijn de deeltjes regelmatig gerangschikt. Deze rangschikking noemen we een kristalrooster. Er zijn 3 verschillende soorten kristalroosters:  molecuulroosters  metaalroosters  ionroosters (niet-metaalatomen) De vanderwaalsbinding is groter naarmate het smeltpunt van de moleculaire stof hoger is. Als de stof verder wordt verwarmd, ontstaat er een gas. De vanderwaalsbinding is helemaal verbroken. Macromoleculen zijn opgebouwd uit reuzenmoleculen. Een macromolecuul bestaat uit duizenden atomen. De vanderwaalsbinding is sterk. Macromoleculen zijn altijd vaste stoffen. Bijv. zetmeel, DNA. §1.4 Je kunt 3 groepen onderscheiden: I stoffen die in de vaste en de vloeibare fase stroom geleiden (metalen). II stoffen die in geen van beide fasen stroom geleiden (moleculaire stoffen). III stoffen die alleen in de vloeibare fase geleiden (zouten). Een zout is opgebouwd uit metaalatomen en niet-metaalatomen. In een koperatoom zijn 2 soorten ladingen aanwezig: positieve lading en negatieve lading. We nemen aan dat de beweeglijke lading wordt veroorzaakt door de elektronen in de elektronenwolk. In een koper atoom moeten één of meer elektronen vrij kunnen bewegen. We spreken van vrije elektronen. De elektronen verplaatsen zich van het ene atoom naar het andere. Zo wordt geleid. Als uit een metaalatoom vrije elektronen zijn verwijderd, houden we een atoomrest over. Deze is positief geladen. De negatieve vrije elektronen houden de atoomresten bij elkaar. Deze binding noemen we een metaalbinding. Dit is een sterke binding. §1.5 IJzer is afgeleid van het Latijnse woord ferrum. Het eerste gebruikte ijzer is afkomstig van meteorieten, waarin zuiver ijzer aanwezig is. In hoogovens wordt ijzer gemaakt, waar nog koolstof in aanwezig is. Als er minder dan 2% koolstof in aanwezig is, spreekt men van staal. Als er meer koolstof in aanwezig is spreekt men van gietijzer of ruwijzer. Je kan ijzer beschermen tegen her roesten, door het te mengen met bepaalde hoeveelheden chroom en/of nikkel. §1.6 Men stelt zich de atoombinding zo voor: 1. Waterstof (H2) is een molecuul met het atoomnummer 1. Er zijn 2 waterstofatomen aan elkaar gebonden. De atomen kunnen bij elkaar blijven door aantrekkingskracht van positieve en negatieve lading. De elektronen die de beide positieve kernen bij elkaar houden, noemen we een gemeenschappelijk elektronenpaar. Dit geven we weer met H : H of H – H. 2. Waterstofchloride bestaat uit één atoom chloor (17) en één atoom waterstof (1). Er wordt weer één elektronenpaar gevormd. De overgebleven elektronen noemen we de atoomrest (+). Het gemeenschappelijke elektronenpaar houdt de atoomresten bij elkaar. We geven dit weer als H - Cl. Dit is de structuurformule van HCl. 3. Water bestaat uit één zuurstofatoom (8) en 2 waterstofatomen (1). Het zuurstofatoom heeft 2 elektronen beschikbaar voor deze binding. De structuurformule van H2O is H - O – H. Het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor een atoombinding, heet covalentie. Er kan alleen een atoombinding optreden met niet-metalen.
§1.7 De stroomgeleiding bij zouten verloopt niet op de zelfde manier als stroomgeleiding bij metalen. Als je een batterij op vloeibaar zinkchloride aansluit, worden de positieve zinkatomen aangetrokken door de negatieve elektrode. De negatieve chlooratomen worden aangetrokken door de positieve elektrode. Omdat de natriumatomen een elektron teveel hebben, geven ze elk een elektron af aan de elektrode. De chlooratomen hebben een elektron te weinig en ontvangen een elektron. Die geven de elektron weer door aan de natriumatomen enz. Een elektrisch geladen atoom wordt een ion genoemd. De binding tussen de positieve en negatieve elektronen zijn heel sterk; het is een ionbinding. Het kristalrooster van een zout heet een ionrooster. Een vast zout geleidt geen stroom, omdat er geen beweging kan plaatsvinden tussen de atomen.