Hoofdstuk 1, Scheiden en reageren

Hoofdstuk 1: Scheiden en reageren

Een zuivere stof bestaat uit één soort bouwstenen, meestal moleculen. Elementen zijn stoffen waarvan de bouwstenen bestaan uit één atoomsoort. Verbindingen zijn stoffen waarvan de bouwstenen bestaan uit twee of meer verschillende atoomsoorten. 

Een mengsel bestaat uit twee of meer stoffen, dus ook uit twee of meer soorten bouwstenen Een zuivere stof heeft een smeltpunt en een kookpunt. Een mengsel heeft een smelttraject en een kooktraject. 

Een oplossing is een mengsel van vloeistoffen en vaste stoffen waarvan de bouwstenen volledig zijn gemengd. Een suspensie bestaat uit korreltjes van een vaste stof die zweven in een vloeistof. Een emulsie bestaat uit kleine druppeltjes van een vloeistof die zweven in een andere vloeistof. Hydrofiele stoffen mengen meestal goed met water en hydrofobe stoffen niet. 

Een emulgator molecuul heeft een hydrofobe staart en een hydrofiele kop. Je gebruikt een emulgator om ervoor te zorgen dat een emulsie niet ontmengt. 

Suspensies kun je scheiden door filtreren en door bezinken. Een mengsel van een opgeloste vaste stof en een vloeistof kun je scheiden door indampen of door destilleren. Een mengsel van vloeistoffen kun je scheiden door destilleren.

Een mengsel van twee vaste stoffen kun je scheiden door extraheren. Adsorberen in een scheidingsmethode waarmee je opgeloste geur-, kleur- en smaakstoffen uit een oplossing kunt halen. Een kleine hoeveelheid mengsel van opgeloste (kleur)stoffen kun je scheiden door middel van papierchromatografie. De Rf-waarde van de stof bepaalt de plaats in het chromatogram. 

Tijdens een chemische reactie veranderen de beginstoffen in reactieproducten. Voor elke chemische reactie geldt de wet van massabehoud. Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding. Een chemische reactie verloopt pas als de temperatuur even hoog of hoger is dan de reactietemperatuur. Bij elke chemische reactie treedt een energie-effect op. 

Een proces is exotherm als er tijdens het proces energie aan de omgeving wordt afgestaan. Een proces is endotherm als er tijdens het proces energie vanuit de omgeving wordt opgenomen. Elke reactie heeft een bepaalde activeringsenergie nodig om op gang te komen.

Het energie-effect van elk proces kun je weergeven in een energiediagram. Daaruit kun je de activeringsenergie en de reactie-energie van het proces aflezen. 

De tijd die verstrijkt tussen het begin en het einde van een reactie noemen we reactietijd. Naarmate de reactietijd korter is, verloopt een reactie sneller. Een maat voor de reactiesnelheid is de hoeveelheid stof die per seconde en per liter reactiemengsel ontstaat of verdwijnt. 

De reactiesnelheid wordt bepaald door 5 factoren:

• de verdelingsgraad van de stof;
• de soort stof;
• de temperatuur;
• de concentratie(s) van de reagerende stof(fen);
• de katalysator.

Een botsing tussen twee deeltjes die tot een reactie leidt, noemen we een effectieve botsing. Hoe meer effectieve botsingen per seconde, des te groter is de reactiesnelheid. 

Als de concentratie van de beginstoffen kleiner wordt, neemt het aantal effectieve botsingen af, en dus ook de reactiesnelheid. Als de temperatuur van de beginstoffen hoger wordt, neemt het aantal effectieve botsingen toe en dus ook de reactiesnelheid. Als de verdelingsgraad van de beginstoffen groter wordt, neemt het aantal effectieve botsingen toe en dus ook de reactiesnelheid.