Samenvatting - Algemene en biologische scheikunde (E04C9B)
73 views 3 purchases
Course
Algemene en biologische scheikunde (E04C9B)
Institution
Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)
Een samenvatting voor het vak Algemene en biologische scheikunde in het 1e jaar van Biomedische wetenschappen gegeven door prof. Koeckelberghs. Deze samenvatting omvat de volledige 20 hoofdstukken.
Molecule = kleinste onderdeel van zuivere stof met dezelfde constante samenstelling, bestaat uit atomen
- Zuivere stof: 1 soort moleculen
- Mengsel: verschillende moleculen
Atoom = onderdeel van moleculen = kleinste chemische materiedeeltjes, behoudt zijn iden@teit in reac@es
Element = soort atoom
- Enkelvoudige stof: 1 soort atomen in moleculen
- Samengestelde stof: meerdere soorten atomen in moleculen
Kenmerken van atomen:
- De kern bestaat uit protonen en neutronen
- De kern is klein en posi@ef
Subatomaire deeltjes
Deeltje Diameter Massa Lading
Proton 1 𝑥 10!"# m 1,673 𝑥 10!$% kg +1e
Neutron 1 𝑥 10!"# m 1,675 𝑥 10!$% kg 0e
Elektron 10!"& / 10!"( m 9,109 𝑥 10!(" kg -1e
E = 1,602 x 10!") C = elementaire ladingseenheid
1. Atoom = neutraal
2. Massa atoom ongeveer
3. Omvang atoom bepaald door omvang elektronenwolk
1.2 De chemische elementen
Symbool X = het element, bv. C,Ca,...
De hoeveelheid neutronen speelt geen rol
! Massagetal A= ∑(𝑛34 /! ) bij de chemische eigenschap van het
𝑥 element. Wel speelt het een rol bij de
" = de som van protonen + neutronen
fysische eigenschap
Atoomnummer Z = 𝑛3 = 𝑛5
= aantal protonen en bepaalt dus het element
Atoommassa m = absolute massa van een atoom
Isotoop = atoomsoort met Z= np = cte en A= np + nn ¹ cte
- Aantal isotopen verschilt van element tot element
- Isotopische samenstelling = cte voor 1 element
- Chemische eigenschap elektronenverdeling buitenste schil
Isotopenbundan4e = %-verdeling isotopen van een element
Atoommassa van een element = mengsel van isotopen, hebben verschillende massa’s
- Absolute massa van een element= de procentueel samengestelde som van de absolute massa’s van de isotopen
- Rela@eve atoommassa 𝐴* = de procentuele samengestelde som van de rela@eve atoommassa’s van de isotopen
1. 𝑚3 = 1,672648 x 10!$% kg 𝑚/ = 1,674954 x 10!$% kg
!("
2. 𝑚6 = 9,109435 x 10 kg, maar wordt verwaarloosd
3. Vorming van kern uit n protonen + m neutronen= massadefect
Afwijking s@jgt naarmate atoom groter wordt
De mol en molaire massa
1 mol van een materiesoort (atomen, moleculen,...) is een hoeveelheid van die materiesoort die 6,02215 x 10$( (= getal of
constante van Avogrado (𝑁7 ) en@teiten bevat
𝑁7 is xo gekozen zodat de getalwaarde = 1/u
Molaire massa van een element X, 𝑀𝑀8 = massa van 1 mol atomen X, in g/mol
𝑀𝑀8 = 𝑁7 𝑚8 = 𝑁7 𝐴8 u in g/mol
#
𝑁! = $ + u = u valt weg = 𝐴%
Getalwaarde van de molaire massa= getalwaarde van de rela@eve atoommassa
𝑀𝑀8 wordt uitgedrukt in g/mol, 𝐴8 is dimensieloos
m = 𝑀𝑀% = g/mol
1.3 Atoommodellen
1.3.1 Atoommodel van Rutherford
Efficiënt om alfadeeltjes tegen te houden Lichilits
Vaststellingen Interpreta@e
Grootste deel (a) zonder hinder door Au-folie Grootste deel van de atoom is leeg
Klein deel licht (b) of sterk (c) afgebogen Posi@eve kern: 𝐻𝑒 $4 - deeltjes die dichtbij kern komen:
afgebogen (b,c)
Zeer kleine frac@e (d) teruggekaatst 𝐻𝑒 $4 - deeltjes die frontaal botsen: teruggekaatst
= FOUT, fysisch niet correct
1.3.2 Atoommodel van Bohr
Postultaat 1: Elektronen bewegen in bepaalde sta@onaire cirkelvormige banen van welbepaalde energie rond de kern
Discrete afstanden: a naar b = energie opnemen of afnemen
2
,Postultaat 2: Baanverandering = energieverandering o.v.v. lichioton
Emissie: foton uitzenden
→ atoom verliest energie
→ elektron komt in een baan dichter bij de kern terecht
Absorp4e: foton opnemen
→ atoom wint energie
→ elektron komt in een baan verder van de kern terecht
1.3.3 Golfmechanisch atoommodel
Golf-par@kel-dualiteit voor licht (Einstein, 1905)
Licht= golffenomeen: breking, interferen@e, polarisa@e,...
Golf-par@kel-dualiteit voor materie (de Broglie, 1924)
Onzekerheidsprincipe van Heisenberg (1927)
Het is onmogelijk om zowel de plaats als de energie van een zeer klein deeltje zoals een 𝑒 ! tegelijker@jd perfect te kennen=
Er is een inherente onzekerheid omtrent de plaats en @jd van een 𝑒 !
Dx + DE ³ h/2n
Het kwadraat van een golfvergelijking (“schrödinger-vergelijking”) bepaalt de waarschijnlijkheid om een elektron op die
plaats aan te treffen
Orbitaal van een elektron in een atoom is de plaats in de ruimte om een 𝑒 ! met een zekere waarschijnlijkheid aan te treffen
De Schrödingervergelijking voor een elektron in een atoom
Oplossing = golfvergelijking
Kwadraat golfvergelijking = orbitaal op een schil
Uit randvoorwaarde aan de Schrödingervergelijking volgen:
- verschillende schillen
- binnen verschillende schillen (mogelijke) verschillende orbitalen
Informa@e: energie van 𝑒 !
Plaats van 𝑒 !
Regels:
Schil n = 1: alleen 1 s-orbitaal = 1s
Schil n = 2: 1 s-orbitaal en 3 p-orbitalen = 2s, 2px, 2pz, 2pz
Schil n = 3: 1 s-orbitaal, 3 p-orbitalen en 5 d-orbitalen = 3s, 3px, 3pz, 3pz +5 verschillende d-orbitalen... enzovoort
In elk orbitaal kunnen maximaal 2 𝑒 ! (spin up ↑ en spin down ↓)
3
, De vorm van een orbitaal
s-orbitaal S= dichter bij de kern
= lager in energie, dus stabieler
p-orbitaal Alle 3 dezelfde afstand + vorm
d- en f-orbitaal: andere vormen (geen leerstof)
De groo>e van een orbitaal hangt af van schilnummer: hoe hoger n, hoe diffuser/groter
Vergroot, maar evenveel elektronen, dezelfde
dichtheid
De energie van een orbitaal hangt af van schilnummer en aard orbitaal
1 < 2 < 3 < ... s < p < d < ...
Hoe lager, hoe beter Dichter bij de kern
Schilnummer heer doorgaans groter effect: 1 s< 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < ...
Volgorde omgewisseld!
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller charliemoerenhout100805. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.88. You're not tied to anything after your purchase.
