Scheikunde samenvatting H1 - H18
1.1
Zuivere stof: als een stof bestaat uit één soort bouwstenen, atomen of moleculen. Een zuivere stof heeft zijn eigen
unieke combinatie van stofeigenschappen. Er zijn geen twee verschillende stoffen bekend met precies dezelfde
stofeigenschappen.
Element: als de bouwstenen van een zuivere stof uit één soort atomen bestaat.
Verbinding: als de bouwstenen uit twee of meer soorten atomen bestaan.
Temperatuurverloop:
• Zuivere stof: de temperatuur blijft tijdens de
faseovergang hetzelfde (smeltpunt en kookpunt).
• Mengsel: de temperatuur loopt tijdens de fase
overgang langzaam op (smelttraject en kooktraject).
Verschillende soorten mengsels:
• Oplossing: een helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof met een vaste stof of een gas, die tot op de
kleinste deeltjes (microniveau) zijn gemengd.
• Suspensie: een troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de vaste stof niet goed is opgelost.
Die zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof. Door een verschil in dichtheid zakt de vaste stof
meestal naar de bodem.
• Emulsie: een troebel mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet goed mengbaar zijn. Een emulsie zal vrij
snel weer ontmengen. Een verschil in dichtheid zorgt ervoor dat er twee vloeistoffen boven elkaar ontstaan
(tweelagensysteem). Met een emulgator kun je ervoor zorgen dat een emulsie niet ontmengt.
Emulgator: hiermee kan je er voor zorgen dat een emulsie niet ontmengt. Heeft een vrij lange hydrofobe staart die
slecht met water mengt en een kleine hydrofiele kop die goed met water mengt.
1.2
Scheiden: op macroniveau maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen om een mengsel te scheiden. Bij
scheiding veranderen de stoffen niet.
Scheidingsmethoden:
• Filtreren: scheiden van een suspensie. (verschil in deeltjesgrootte)
• Bezinken: scheiden van een suspensie, kun je versnellen door te centrifugeren. (verschil in dichtheid)
• Indampen: scheiden van een oplossing. (verschil in kookpunt)
• Destillatie: scheiden van een oplossing, de vloeistof die verdampt wordt opgevangen. Kan alleen als de
verschillende vloeistoffen kookpunten hebben die vrij ver uit elkaar liggen. (verschil in kookpunt)
• Extraheren: scheiden van een mengsel van vaste stoffen. (verschil in oplosbaarheid)
• Adsorptie: scheiden door middel van koolstof. (verschil in adsorptievermogen)
• Chromatografie: sommige stoffen lossen beter op in de loopvloeistof dan de andere, sommige stoffen
adsorberen sterker aan het papieroppervlak dan andere. Hierdoor komt een scheiding tot stand. (verschil in
adsorptievermogen en oplosbaarheid)
Papierchromatografie: elke stof heeft bij een bepaalde temperatuur en een bepaalde loopvloeistof een Rf-waarde.
Rf-waarde = afstand tot kleurstof / afstand tot loopvloeistof
,1.3
Kenmerken chemische reacties:
• De beginstoffen verdwijnen en er ontstaan reactieproducten.
• De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de reactieproducten.
• Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
• Er is altijd een bepaalde minimale temperatuur nodig om de reactie te laten verlopen (reactietemperatuur).
• Bij elke chemische reactie is er een energie-effect. Soms komt er energie vrij, soms is er energie nodig.
Exotherme reactie: een reactie waarbij energie vrijkomt. De beginstoffen staan een deel van hun chemische energie
af aan de omgeving. Die chemische energie wordt dan omgezet in een
andere vorm van energie zoals warmte, licht of elektrische energie. Alle
verbrandingsreacties zijn exotherm.
Endotherme reactie: een reactie die voortdurend energie nodig heeft om
te verlopen. Beginstoffen nemen energie op uit de omgeving, zoals
warmte, licht of elektrische energie. Die opgenomen energie wordt
omgezet in chemische energie van de reactieproducten. Ontledingsreacties zijn meestal endotherm.
➢ Ook bij faseveranderingen en tijdens het oplossen van veel stoffen in water treedt een energie-effect op.
1.4
Reactietijd: de tijd die is verstreken tussen het mengen van beide stoffen en het einde van de reactie.
Reactiesnelheid: de hoeveelheid stof die per seconde en per liter ontstaat of verdwijnt.
Reactiesnelheid factoren:
• Verdelingsgraad: hoe groter de verdelingsgraad (hoe fijner de stof is verdeeld), des te sneller verloopt de reactie
(het contactoppervlak is groter waardoor het aantal botsingen toeneemt).
• Soort stof: de ene stof reageert sneller dan de andere (activeringsenergie is lager).
• Concentratie: als de concentratie van de beginstoffen groter wordt, neemt de reactiesnelheid toe (het aantal
botsingen neemt toe).
• Temperatuur: als de temperatuur hoger wordt, wordt de reactiesnelheid groter (deeltjes gaan sneller bewegen
waardoor het aantal botsingen toeneemt). Per 10 graden temperatuurstijging, verdubbelt de reactiesnelheid.
• Katalysator (enzym): laat een reactie sneller verlopen zonder bij die reactie verbruikt te worden
(activeringsenergie is lager).
Homogeen mengsel: een mengsel waarbij de stoffen tot op de kleinste deeltjes (microniveau) zijn gemengd.
Heterogeenmengsel: bij reacties waarbij de stoffen zich niet in dezelfde fase bevinden zoals bij een reactie van een
vaste stof en een vloeistof, zijn de stoffen niet tot op het microniveau gemengd.
,2.1
Bouwstenen van een atoom:
- Protonen (positief geladen)
- Elektronen (negatief geladen)
- Neutronen (neutraal)
Atoomnummer = aantal protonen in de kern
Massagetal = aantal protonen + aantal neutronen
Isotopen: atomen met hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
Elektronenconfiguratie: de verdeling van de elektronen over de schillen.
Metalloïden: atoomsoorten die wat betreft hun eigenschapen tussen metalen en niet-metalen instaan (blauw in
Binas).
• Groep 1: alkalimetalen
• Groep 2: aardalkalimetalen
• Groep 17: halogenen
• Groep 18: edelgassen
➢ Het nummer van de periode geeft het aantal schillen aan en aan de groep kun je zien hoeveel elektronen in de
buitenste schil zitten.
2.2
Positief ion: heeft één of meer elektronen uit de buitenste schil afgestaan.
Negatief ion: heeft één of meer elektronen in de buitenste schil opgenomen.
Elektrovalentie: de lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of afstaan.
Metaalionen: altijd positief geladen (-ion)
Niet-metalen: meestal negatief geladen (-ide-ion)
Valentie-elektronen: de elektronen in de buitenste schil, deze zijn betrokken bij het vormen en verbreken van
bindingen tussen atomen.
➢ Atoomsoorten hebben gemeenschappelijke eigenschappen omdat ze hetzelfde aantal valentie-elektronen
hebben.
Octetregel: atomen streven door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in de buitenste schil naar een
achtomringing, een octet, dus naar acht elektronen (edelgasconfiguratie).
2.3
Atomaire massa-eenheid (u) = 1,00 u = 1,66 ∙ 10-27 kg
In de scheikunde reken je met twee soorten getallen:
• Meetwaarden: getallen die zijn ontstaan door meting.
• Telwaarden: getallen die een hoeveelheid aangeven in de vorm van een aantal.
2.4
1 mol stof = 6,02214∙ 1023 deeltjes
, 3.1
Kristalrooster: bouwstenen die in een regelmatig patroon zijn gestapeld. De bouwstenen van een kristal bepalen of
een stof wel of geen elektrische stroom kan geleiden.
Metalen:
• Stoffen die in de vaste als in de vloeibare fase stroom geleiden.
• Positieve metaalionen, omringd door negatieve vrij bewegende elektronen.
• Metaalatomen zijn gestapeld in een metaalrooster.
• Metaalbinding: de positieve metaalionen en de negatieve vrije elektronen trekken elkaar aan.
Stroomgeleiding metalen: het metaal geleidt in de vaste fase de elektrische stroom, omdat de elektronen vrij door
het rooster kunnen bewegen. De metaalionen zitten op vaste plaatsen. Als het metaal vloeibaar wordt, verliezen de
metaalionen de vaste plaats in het rooster en zijn ze ook in staat om elektrische stroom te geleiden. Bij een vloeibaar
metaal zorgen dus zowel de vrije elektronen als de metaalionen voor de geleiding.
Zouten:
• Stoffen die alleen in de vloeibare fase stroom geleiden.
• Bestaan uit positieve en negatieve ionen.
• Zouten zijn gestapeld in een ionrooster.
• Ionbinding: de positieve en negatieve ionen trekken elkaar aan.
Stroomgeleiding zouten: een zout geleidt geen elektrische stroom in de vaste fase omdat de ionen op een vaste
plaats in het rooster zitten. In de vloeibare fase verliezen de ionen de vaste plaats in het rooster en kunnen zich vrij
bewegen. Dan treedt er wel stroomgeleiding op.
Moleculaire stoffen:
• Kunnen geen stroom geleiden.
• Opgebouwd uit ongeladen moleculen.
• De moleculen zitten in het molecuulrooster tegen elkaar aan.
• Vanderwaalsbinding: binding tussen de moleculen van een moleculaire stof.
3.2
IUPAC: stelt regels op voor de systematische naamgeving in de scheikunde.
Naamgeving P2O5: difosforpentaoxide
Atoombinding/covalente binding: ontstaat bij moleculaire stoffen als atomen elektronen met elkaar delen.
Covalentie van een atoom: het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding, aantal
elektronen dat er te weinig is ten opzichte van de dichtstbijzijnde edelgasconfiguratie.
Structuurformule: modeltekening om de bouw van een molecuul weer te geven.
Apolaire atoombinding: de elektronen van het gemeenschappelijk elektronenpaar bevinden zich even dicht bij het
ene als bij het andere atoom. Kan polaire atoombindingen hebben, maar als het een hoek van 180 graden heeft is
het altijd apolair.
Polaire atoombinding: de elektronen van het gemeenschappelijk elektronenpaar bevinden zich niet even dicht bij
het ene als bij het andere atoom. Het ene atoom krijgt een kleine negatieve lading (δ-) en het andere atoom en
kleine positieve lading (δ+) (partiële lading).
Elektronegativiteit: een maat voor de kracht waarmee een atoom de elektronen van een atoombinding aantrekt.
Het atoom met de hoogste elektronegativiteit trekt sterker aan de elektronen en wordt een beetje negatief geladen.
Het andere atoom wordt een beetje positief geladen.
1.1
Zuivere stof: als een stof bestaat uit één soort bouwstenen, atomen of moleculen. Een zuivere stof heeft zijn eigen
unieke combinatie van stofeigenschappen. Er zijn geen twee verschillende stoffen bekend met precies dezelfde
stofeigenschappen.
Element: als de bouwstenen van een zuivere stof uit één soort atomen bestaat.
Verbinding: als de bouwstenen uit twee of meer soorten atomen bestaan.
Temperatuurverloop:
• Zuivere stof: de temperatuur blijft tijdens de
faseovergang hetzelfde (smeltpunt en kookpunt).
• Mengsel: de temperatuur loopt tijdens de fase
overgang langzaam op (smelttraject en kooktraject).
Verschillende soorten mengsels:
• Oplossing: een helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof met een vaste stof of een gas, die tot op de
kleinste deeltjes (microniveau) zijn gemengd.
• Suspensie: een troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de vaste stof niet goed is opgelost.
Die zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof. Door een verschil in dichtheid zakt de vaste stof
meestal naar de bodem.
• Emulsie: een troebel mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet goed mengbaar zijn. Een emulsie zal vrij
snel weer ontmengen. Een verschil in dichtheid zorgt ervoor dat er twee vloeistoffen boven elkaar ontstaan
(tweelagensysteem). Met een emulgator kun je ervoor zorgen dat een emulsie niet ontmengt.
Emulgator: hiermee kan je er voor zorgen dat een emulsie niet ontmengt. Heeft een vrij lange hydrofobe staart die
slecht met water mengt en een kleine hydrofiele kop die goed met water mengt.
1.2
Scheiden: op macroniveau maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen om een mengsel te scheiden. Bij
scheiding veranderen de stoffen niet.
Scheidingsmethoden:
• Filtreren: scheiden van een suspensie. (verschil in deeltjesgrootte)
• Bezinken: scheiden van een suspensie, kun je versnellen door te centrifugeren. (verschil in dichtheid)
• Indampen: scheiden van een oplossing. (verschil in kookpunt)
• Destillatie: scheiden van een oplossing, de vloeistof die verdampt wordt opgevangen. Kan alleen als de
verschillende vloeistoffen kookpunten hebben die vrij ver uit elkaar liggen. (verschil in kookpunt)
• Extraheren: scheiden van een mengsel van vaste stoffen. (verschil in oplosbaarheid)
• Adsorptie: scheiden door middel van koolstof. (verschil in adsorptievermogen)
• Chromatografie: sommige stoffen lossen beter op in de loopvloeistof dan de andere, sommige stoffen
adsorberen sterker aan het papieroppervlak dan andere. Hierdoor komt een scheiding tot stand. (verschil in
adsorptievermogen en oplosbaarheid)
Papierchromatografie: elke stof heeft bij een bepaalde temperatuur en een bepaalde loopvloeistof een Rf-waarde.
Rf-waarde = afstand tot kleurstof / afstand tot loopvloeistof
,1.3
Kenmerken chemische reacties:
• De beginstoffen verdwijnen en er ontstaan reactieproducten.
• De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de reactieproducten.
• Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
• Er is altijd een bepaalde minimale temperatuur nodig om de reactie te laten verlopen (reactietemperatuur).
• Bij elke chemische reactie is er een energie-effect. Soms komt er energie vrij, soms is er energie nodig.
Exotherme reactie: een reactie waarbij energie vrijkomt. De beginstoffen staan een deel van hun chemische energie
af aan de omgeving. Die chemische energie wordt dan omgezet in een
andere vorm van energie zoals warmte, licht of elektrische energie. Alle
verbrandingsreacties zijn exotherm.
Endotherme reactie: een reactie die voortdurend energie nodig heeft om
te verlopen. Beginstoffen nemen energie op uit de omgeving, zoals
warmte, licht of elektrische energie. Die opgenomen energie wordt
omgezet in chemische energie van de reactieproducten. Ontledingsreacties zijn meestal endotherm.
➢ Ook bij faseveranderingen en tijdens het oplossen van veel stoffen in water treedt een energie-effect op.
1.4
Reactietijd: de tijd die is verstreken tussen het mengen van beide stoffen en het einde van de reactie.
Reactiesnelheid: de hoeveelheid stof die per seconde en per liter ontstaat of verdwijnt.
Reactiesnelheid factoren:
• Verdelingsgraad: hoe groter de verdelingsgraad (hoe fijner de stof is verdeeld), des te sneller verloopt de reactie
(het contactoppervlak is groter waardoor het aantal botsingen toeneemt).
• Soort stof: de ene stof reageert sneller dan de andere (activeringsenergie is lager).
• Concentratie: als de concentratie van de beginstoffen groter wordt, neemt de reactiesnelheid toe (het aantal
botsingen neemt toe).
• Temperatuur: als de temperatuur hoger wordt, wordt de reactiesnelheid groter (deeltjes gaan sneller bewegen
waardoor het aantal botsingen toeneemt). Per 10 graden temperatuurstijging, verdubbelt de reactiesnelheid.
• Katalysator (enzym): laat een reactie sneller verlopen zonder bij die reactie verbruikt te worden
(activeringsenergie is lager).
Homogeen mengsel: een mengsel waarbij de stoffen tot op de kleinste deeltjes (microniveau) zijn gemengd.
Heterogeenmengsel: bij reacties waarbij de stoffen zich niet in dezelfde fase bevinden zoals bij een reactie van een
vaste stof en een vloeistof, zijn de stoffen niet tot op het microniveau gemengd.
,2.1
Bouwstenen van een atoom:
- Protonen (positief geladen)
- Elektronen (negatief geladen)
- Neutronen (neutraal)
Atoomnummer = aantal protonen in de kern
Massagetal = aantal protonen + aantal neutronen
Isotopen: atomen met hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
Elektronenconfiguratie: de verdeling van de elektronen over de schillen.
Metalloïden: atoomsoorten die wat betreft hun eigenschapen tussen metalen en niet-metalen instaan (blauw in
Binas).
• Groep 1: alkalimetalen
• Groep 2: aardalkalimetalen
• Groep 17: halogenen
• Groep 18: edelgassen
➢ Het nummer van de periode geeft het aantal schillen aan en aan de groep kun je zien hoeveel elektronen in de
buitenste schil zitten.
2.2
Positief ion: heeft één of meer elektronen uit de buitenste schil afgestaan.
Negatief ion: heeft één of meer elektronen in de buitenste schil opgenomen.
Elektrovalentie: de lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of afstaan.
Metaalionen: altijd positief geladen (-ion)
Niet-metalen: meestal negatief geladen (-ide-ion)
Valentie-elektronen: de elektronen in de buitenste schil, deze zijn betrokken bij het vormen en verbreken van
bindingen tussen atomen.
➢ Atoomsoorten hebben gemeenschappelijke eigenschappen omdat ze hetzelfde aantal valentie-elektronen
hebben.
Octetregel: atomen streven door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in de buitenste schil naar een
achtomringing, een octet, dus naar acht elektronen (edelgasconfiguratie).
2.3
Atomaire massa-eenheid (u) = 1,00 u = 1,66 ∙ 10-27 kg
In de scheikunde reken je met twee soorten getallen:
• Meetwaarden: getallen die zijn ontstaan door meting.
• Telwaarden: getallen die een hoeveelheid aangeven in de vorm van een aantal.
2.4
1 mol stof = 6,02214∙ 1023 deeltjes
, 3.1
Kristalrooster: bouwstenen die in een regelmatig patroon zijn gestapeld. De bouwstenen van een kristal bepalen of
een stof wel of geen elektrische stroom kan geleiden.
Metalen:
• Stoffen die in de vaste als in de vloeibare fase stroom geleiden.
• Positieve metaalionen, omringd door negatieve vrij bewegende elektronen.
• Metaalatomen zijn gestapeld in een metaalrooster.
• Metaalbinding: de positieve metaalionen en de negatieve vrije elektronen trekken elkaar aan.
Stroomgeleiding metalen: het metaal geleidt in de vaste fase de elektrische stroom, omdat de elektronen vrij door
het rooster kunnen bewegen. De metaalionen zitten op vaste plaatsen. Als het metaal vloeibaar wordt, verliezen de
metaalionen de vaste plaats in het rooster en zijn ze ook in staat om elektrische stroom te geleiden. Bij een vloeibaar
metaal zorgen dus zowel de vrije elektronen als de metaalionen voor de geleiding.
Zouten:
• Stoffen die alleen in de vloeibare fase stroom geleiden.
• Bestaan uit positieve en negatieve ionen.
• Zouten zijn gestapeld in een ionrooster.
• Ionbinding: de positieve en negatieve ionen trekken elkaar aan.
Stroomgeleiding zouten: een zout geleidt geen elektrische stroom in de vaste fase omdat de ionen op een vaste
plaats in het rooster zitten. In de vloeibare fase verliezen de ionen de vaste plaats in het rooster en kunnen zich vrij
bewegen. Dan treedt er wel stroomgeleiding op.
Moleculaire stoffen:
• Kunnen geen stroom geleiden.
• Opgebouwd uit ongeladen moleculen.
• De moleculen zitten in het molecuulrooster tegen elkaar aan.
• Vanderwaalsbinding: binding tussen de moleculen van een moleculaire stof.
3.2
IUPAC: stelt regels op voor de systematische naamgeving in de scheikunde.
Naamgeving P2O5: difosforpentaoxide
Atoombinding/covalente binding: ontstaat bij moleculaire stoffen als atomen elektronen met elkaar delen.
Covalentie van een atoom: het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding, aantal
elektronen dat er te weinig is ten opzichte van de dichtstbijzijnde edelgasconfiguratie.
Structuurformule: modeltekening om de bouw van een molecuul weer te geven.
Apolaire atoombinding: de elektronen van het gemeenschappelijk elektronenpaar bevinden zich even dicht bij het
ene als bij het andere atoom. Kan polaire atoombindingen hebben, maar als het een hoek van 180 graden heeft is
het altijd apolair.
Polaire atoombinding: de elektronen van het gemeenschappelijk elektronenpaar bevinden zich niet even dicht bij
het ene als bij het andere atoom. Het ene atoom krijgt een kleine negatieve lading (δ-) en het andere atoom en
kleine positieve lading (δ+) (partiële lading).
Elektronegativiteit: een maat voor de kracht waarmee een atoom de elektronen van een atoombinding aantrekt.
Het atoom met de hoogste elektronegativiteit trekt sterker aan de elektronen en wordt een beetje negatief geladen.
Het andere atoom wordt een beetje positief geladen.
