Hoofdstuk 4 en 5

 4.1 Kenmerken van reacties

Hoe herken je een chemische reactie?:

Als je stoffen mengt kun je de stoffen ook weer scheiden.

Beginstof de stof waarmee je begint

Reactieproduct de stof/stoffen waarmee je eindigt

Chemische reactie hierbij verdwijnen de beginstoffen en ontstaan er nieuwe reactie producten met andere stofeigenschappen

Kenmerken van een reactie zijn:

• Beginstoffen veranderen in reactieproducten, de stofeigenschappen zijn veranderd
• Er is altijd een energie effect
• De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de reactieproducten
• Er is altijd een bepaalde reactietemperatuur nodig om een reactie te laten verlopen

Exotherm en endotherm:

Exotherme reactie er komt energie vrij bij de reactie (komt energie vrij)

Endotherme reactie de reactie verloopt alleen als je energie toevoegt (kost energie)

Energie effect er komt energie vrij of je moet energie toevoeren

De wet van behoud van massa:

Bij een chemische reactie de totale massa van de beginstoffen gelijk aan de totale massa van de reactieproducten.

Wet van Lavoisier oftewel de wet van behoud van massa, er gaat geen atoom verloren en er komt ook niks bij

Reactietemperatuur:

Reactietemperatuur de minimale temperatuur die er nodig is voor een chemische reactie, anders verloopt de reactie niet

Reactiesnelheid:

Niet alle chemische reacties verlopen even snel, er zijn vijf factoren die hier invloed op hebben:

• Beginstof - soort stof, elke stof reageert anders

• Verdelingsgraad - hoe groter het contactoppervlak, hoe meer (effectieve) botsingen, hoe hoger de reactiesnelheid

• Concentratie - hoe hoger de concentratie, hoe meer (effectieve) botsingen, hoe hoger de reactie snelheid

• Temperatuur - hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de deeltjes bewegen en meer kans op effectieve botsingen

• Katalysator - versnelt de reactie, gebruikt maar niet verbruikt, verlaagt de activeringsenergie

4.2 Reactievergelijkingen

Reactieschema:

Reactieschema geeft een reactie weer

De reactievergelijking:

Reactievergelijking opstellen:

• Eerst in woorden

• Formule opstellen

• Oplossen

Atoomsoorten:

Metaalatomen                             Niet-metaalatomen                    

Aluminium                          Al                             Argon                                  Ar(g)

Barium                                Ba                    Broom                                 Br

Cadmium                            Cd                            Chloor                                 Cl

Calcium                               Ca                            Fluor            F

Chroom                               Cr                             Fosfor (phosphorus)            P(s)

Goud (aurum)                     Au                            Helium                                    He(g)

Kalium                                 K                              Jood (jodium)                      I

Koper (cuprum)                   Cu                            Koolstof (carboneum)             C(s)

Kwik (hydrargyrum)             Hg                            Neon                        Ne(g)

Lood (plumbum)                 Pb                            Silicium                               Si(s)

Magnesium                         Mg                           Stikstof (nitrogenium)             N

Mangaan                             Mn                           Waterstof (hydrogenium)   H

Natrium                               Na                            Zuurstof (oxygenium)         O

Nikkel                      Ni                             Zwavel (sulphur)     S(s)

Platina                     Pt                             Krypton        Kr(g)

Radium                                Ra                            Seleen                                 Se(s)

Tin (stannum)                      Sn                             Arseen                                 As(s)

Titaan                                  Ti

Uraan                                  U

Wolfraam                            W

IJzer (ferrum)          Fe

Zilver (argentum)               Ag

Zink                                     Zn    

Lithium                                Li

Formules van elementen:

Twee-atomaire moleculen de formule van een elementen

Twee-atomaire moleculen: Herman Broods Fan Club Is Niet Ok.

Formules:

water           H2O (l)                                 waterstofchloride    HCl (g)

methaan                  CH4 (g)                                 zwavelzuur              H2SO4 (l)

ethaan                     C2H6 (g)                    salpeterzuur            HNO3 (l)

propaan                   C3H8 (g)                    azijnzuur                  CH3COOH (l)

butaan                     C4H10 (g)                              oxaalzuur                 H2C2O4 (s)

koolstofmonoxide CO (g)                                    fosforzuur H3PO4 (s)

koolstofdioxide        CO2 (g)                     waterstofperoxide   H2O2 (l)

zwaveldioxide          SO2 (g)                                   sacharose C12H22O11 (s)

zwaveltrioxide             SO3 (g)                                  ammonia NH3 (aq)

stikstofmonoxide   NO (g)                                    ammoniak NH3 (g)

stikstofdioxide             NO2 (g)

fasen

(s) = solid           vast                                      (l) = liquid    vloeibaar

(g) = gas gas                                       (aq) = aqua in water opgelost

4.3 Rekenen met reacties

Massaverhouding:

Massaverhouding de verhouding van de moleculen waardoor ze reageren oftewel een chemische reactie plaats vindt

5.1 Verbranding

Branddriehoek

Verbrandings eisen:

• Brandbare stof

• Voldoende zuurstof

• Ontbrandingstemperatuur

Bestrijden van een brand:

• Water > verlaagt de temperatuur, want het verdampt en het verdrijft de zuurstof

• Brandstof weghalen > geen begin stof meer

• Belangrijk om 1 of meer stoffen van de branddriehoek weg te halen.

Verbranden van elementen

Oxide is een verbinding die uit twee atoomsoorten: zuurstof en de atoom van het element dat is verbrand

Verbranden van verbindingen

Verbinding verschillende soorten atomen in moleculen

Volledige verbranding dan ontstaat er genoeg koolstof, omdat er genoeg zuurstof is

Onvolledige verbranding er ontstaat niet genoeg

Explosieve verbrandingsreacties

Explosie een explosieve verbrandingsreactie: door de ontstane warmte zetten de gassen snel en sterk uit. het uitzetten van de gassen heet een explosie

• brandstof en zuurstof moeten in de juiste verhouding gemengd zijn
• er moet een exotherme reactie optreden waarbij gasvormige reactieproducten ontstaan.

5.2 Ontleding van stoffen

Kenmerken van een ontledingsreactie

Ontledingsreactie er is 1 beginstof (verbinding) en die wordt ontleed in twee of meer reactieproducten

Energie-effecten van ontledingsreacties

Endotherme reactie een reactie die continu energie nodig heeft

Typen ontledingsreacties

Thermolysereactie een ontleding door middel van warmte

Elektrolysereactie een ontleding door middel van elektriciteit

Fotolyse een ontleding door middel van licht

5.3 Overmaat en ondermaat

Overmaat en ondermaat

Overmaat de beginstof die overblijft na aflopen van de reactie, volledige verbranding

Ondermaat er is te weinig zuurstof, onvolledige verbranding

Rekenen met overmaat en ondermaat:

• Reken eerst uit welke van deze twee stoffen in overmaat aanwezig is.
• Bereken hoeveel je nodig hebt van de andere stof, te weinig? Dan is die in ondermaat
• Reken uit hoeveel te weinig

5.4 Energie en reactiesnelheid

Het energie-effect van een reactie

Exotherm de beginstoffen geven een deel van hun chemische energie aan de omgeving af, in bijvoorbeeld licht, warmte of elektrische energie

Endotherm je moet voortdurend energie toevoeren, de energie wordt chemische energie

Activeringsenergie de energie die standaard moet toevoeren om een reactie op gang te brengen

Energiediagram hierin kan je het energie-effect van een chemische reactie weergeven

Botsende-deeltjesmodel

Botsende-deeltjesmodel de kleinste deeltjes van een stof bewegen, ze kunnen botsen, een reactie kan plaatsvinden als ze hard genoeg botsen en in de juiste richting gaan

Effectieve botsing als ze hard genoeg botsen en in de juiste richting botsen. Hoe groter het aantal botsingen, des te groter ook het effectieve botsingen en des te sneller verloopt de reactie

Effectieve botsingen vergroten:

• Concentratie > meer deeltjes, meer botsingen, meer effectieve botsingen en hogere reactiesnelheid

• Verdelingsgraad > meer raakoppervlak, meer botsingen, meer effectieve botsingen en hogere reactiesnelheid

• Temperatuur > deeltjes bewegen sneller, meer botsingen, meer effectieve botsingen en hogere reactiesnelheid

Powerpoint H4/5

Indeling stoffen

Metalen alleen metaal in formule, vast bij kamertemperatuur

Moleculaire stoffen niet-metaalatomen, vast, vloeibaar of gasvormig bij kamertemperatuur: systeem naamgeving, komt ervoor te staan

1. mono
2. di
3. tri
4. tetra
5. penta
6. hexa
7. hepta
8. octa
9. nona
10. deca

NO2 > stikstofdioxide

Zouten metaal en niet-metaal-atomen in een verbinding, vast bij kamertemperatuur

CO

Wanneer ontstaat het?

• Te weinig O2

• Te hoge temperatuur

Gevaar CO, hecht beter aan rode bloedcellen dan O2, dan krijgen de rode bloedcellen geen O2 meer

Reagens

Reagens kan 1 bepaalde stof aantonen door een zichtbare verandering

Explosie

2 manieren:

• Veel gasvormige producten, veel warmte, nog meer ruimte

• Juiste verhouding zuurstof en brandstof, een exotherme reactie, met meer gas en warmte en uitzetting