Hoofdstuk 2, Bouwstenen van stoffen

Hoofdstuk 2: Bouwstenen van stoffen

• Atoommodel volgens Dalton: een atoom is een massief bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen. 
• Atoommodel volgens Rutherford: een atoom bestaat uit een positief geladen kern en een negatief geladen elektronenwolk. De atoomkern bestaat uit een positief geladen protonen en ongeladen neutronen. De elektronenwolk bestaat uit negatief geladen elektronen. Het aantal protonen in een atoom is gelijk aan het aantal elektronen. 
• Atoommodel volgens Bohr: de elektronen bevinden zich in elektronenschillen, die een bepaald aantal elektronen kunnen bevatten. Elektronen die in dezelfde schil zitten hebben een gelijke gemiddelde afstand tot de kern. De verdeling van de elektronen over de schillen heet de elektronenconfiguratie. 

Elk atoom heeft een atoomnummer. Alle atomen van dezelfde soort hebben hetzelfde atoomnummer. Het atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen. Elk atoom heeft een massagetal. Atomen van dezelfde soort kunnen verschillende massagetallen hebben. Het massagetal is gelijk aan het aantal protonen + het aantal neutronen. 

Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal neutronen. Isotopen kun je weergeven met het symbool gevolgd door het massagetal. 

Het periodiek systeem is een systeem waarin alle atoomsoorten zijn gerangschikt naar opklimmend atoomnummer. Het bestaat uit horizontale perioden en verticale groepen.  Atoomsoorten van elementen met stofeigenschappen die op elkaar lijken, staan in dezelfde groep van het periodiek systeem. Sommige groepen van elementen hebben een eigen verzamelnaam. 

In het periodiek systeem is de elektronenconfiguratie volgens het atoommodel van de eerste twintig atoomsoorten af te leiden. 

Een ion ontstaat doordat een atoom één of meer elektronen opneemt of afstaat. 

• Een positief ion is een atoom dat elektronen heeft afgestaan, het aantal protonen in de kern is groter dan het aantal elektronen in de elektronenwolk. 
• Een negatief ion is een atoom dat elektronen heeft opgenomen, het aantal protonen in de kern is kleiner dan het aantal elektronen in de elektronenwolk. 

De lading van een ion wordt altijd rechts boven het symbool van het deeltje genoteerd. 

De elektrovalentie van een atoom geeft de grootte van de lading aan van het ion dat uit het atoom kan ontstaan. Alle metaalatomen hebben positieve elektrovalenties. Atomen van niet-metalen hebben vrijwel altijd negatieve elektrovalenties. 

Valentie-elektronen zijn elektronen die in de buitenste schil van een atoom zitten. De valentie-elektronen bepalen de chemische eigenschappen van een groep. Er bestaat een verband tussen de elektrovalentie van een atoomsoort en de groep van het periodiek systeem waarin deze staat. 

Atomen staan elektronen af, nemen ze op of delen elektronen, zodat er uiteindelijk acht elektronen in de buitenste schil zijn: een octet. Dit heet ook wel de edelgasconfiguratie. De streven wordt de octetregel genoemd. 

De massa van een atoom noem je de atoommassa, A, de eenheid is de atomaire massa-eenheid (u). De massa van een groton is gelijk aan de massa van een neutron en is 1,01 u. Vergeleken hiermee is de massa van een elektron verwaarloosbaar. De massa van een atoom wordt dus bepaald door de som van de massa’s van de protonen en de neutronen. 

Als van een atoom meerdere isotopen in de natuur voorkomen, spreken we van de gemiddelde atoommassa van dit atoom. De gemiddelde atoommassa wordt bepaald door:

• de massa’s van de isotopen in het isotopen mengsel van het element zoals het in de natuur voorkomt;
• de percentages waarin de isotopen in dat mengsel voorkomen. 

De ionmassa is gelijk aan de atoommassa. De molecuulmassa is gelijk aan de som van de (gemiddelde) atoommassa’s van alle atomen die in het molecuul voorkomen. 

Telwaarden hebben geen invloed op de nauwkeurigheid van het antwoord. Bij optellen en aftrekken is het aantal cijfers achter de komma van een uitkomst gelijk aan het kleinste aantal cijfers achter de komma waarmee de berekening is uitgevoerd. 

Iets wat je kunt meten, noem je een grootheid. Een grootheid wordt weergegeven door een bepaalde getalwaarde, gevolgd door de eenheid die bij de betreffende grootheid hoort. Naast grondeenheden waarin basisgrootheden worden uitgedrukt, kennen we ook afgeleide eenheden. Je kunt eenheden vergroten en verkleinen door omrekenfactoren te gebruiken. ALle grootheden en eenheden kun je vinden in het SI.

Een mol (n) is een hoeveelheid stof, uitgedrukt in een aantal deeltjes. Een mol is een pakketje van een aantal deeltjes, gelijk aan het getal van Avogadro. Dit getal is niets anders dan de omrekeningsfactor van de massa-eenheid u naar de massa-eenheid gram. 

De massa van een hoeveelheid stof kun je omrekenen in mol of in een aantal deeltjes met behulp van een evenredigheid tabel en kruisproducten of met het rekenschema.